用python代码实现一个简单的FSA（有限状态自动机）

前一篇文章介绍了什么是FSA以及用FSA识别字符串的基本原理。这篇文章就是基于状态转移表，用一个具体的例子讲一下一个简单的FSA如何用Python代码实现。
前一篇介绍FSA的文章：
链接: link.

回顾一下通过状态转移表理解FSA识别字符串的工作过程，一个状态转移表如下图：

它识别一个字符串的工作过程是：定义初始状态为０，接收状态为４，从初始状态０开始，如果输入ｂ，则进入１状态，如果输入ａ或！则拒绝，识别失败，就这样一直到接收状态４，则整个字符串被接收，识别成功。

下图是利用状态转移表，用FSA识别字符串的算法：

这是一个确定性的FSA，所谓确定性的FSA，就是对于任何的输入，算法都有对应的下一步。进一步看一下上图的算法，该算法有三个结束状态：
①识别到最后一个字符，该字符会被接收，则返回True。
②识别到最后一个字符，该字符不被接收。返回False。
③还没识别到最后一个字符，该字符不被接收，返回False。

下面通过一个简单的例子，用python实现一下FSA。
题目是这样的：编写一个FSA，参照上图算法流程，要求仅能接收大写字母和数字。
这个题目用不用FSA很简单就可以实现，但这里我们要求用FSA来实现，其原理可以推广到用FSA识别更复杂的字符串。

分析一下解题步骤：
（１）确定待接收的字符：大写字母，数字。
（２）根据待接收字母确定状态：①初始状态０：指定的初始状态。②状态１：接收到字母或数字。
（３）用有向图分析状态转移的过程：

题目很简单，除了初始状态就一个状态，一直再状态１循环，知道接收完所有字符或者某个字符被拒绝。

下面看下具体的代码：

def is_digigit_upper(tape:str):"""function:输入一个字符串，如果它只含大写字母和数字，返回True，否则返回Falseparameters:tape:要判断的tapedate：2020/9/19author：IT'S 2AMreturn：True，false"""#给出transition_tabletransition_table = [{'upper':1,'digit':1},  #初始状态{'upper':1,'digit':1}]   #状态1current_state = 0;s = 0 #记录遍历tape的第几个元素for i in tape:if i.isdigit(): t = 'digit'elif i.isupper(): t = 'upper'else: t = 'other'if s == len(tape)-1:if t == 'digit' or 'upper':return True#情况一：读到tape最后一个元素，该元素依然符合要求，返回Trueelse:return False#情况二：读到tape最后一个元素，该元素不符合要求，返回Falseelif t == 'other':return False#情况三：未到tape最后一个元素，该元素不符合要求，返回Falseelse:current_state = transition_table[current_state][t]s = s+1

这里用了一个list来表示状态转移表，一共两个状态，初始状态和状态1。用t来表示接收到的字符属于哪一类，大写字母和数字被接收，其他情况被拒绝。

验证：

test_1 ='ABC'
print(is_digigit_upper(test_1))

结果：True

参考文章：
链接: link.

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