W属于{a,b} *的WW是上下文无关的语言吗?

San*_*nde 0 string

W属于{a,b} *的WW是上下文无关的语言吗?如果是,请提供PDA。

Sha*_*tal 6

不它不是

出于矛盾考虑,假设有一个PDA接受它。

根据抽水引理(对于CFG),长度是p这样的:每个单词(我们将很快选择一个单词)s都有一些子字符串u,v,w,x,y,使得s=uvwxy

  1. |vwx|<=p
  2. |vx|>=1
  3. uv^n wx^n y 在任何积极的语言中 n

让我们来考虑的话a^p b^p a^p b^p,这样的u,v,w,x,y

要么vwx包含单词的中间,要么完全包含在单词的前半部分,或者完全包含在后半部分。

如果在前半部分,则在单词中uv^2 wx^2 y。我们添加的总长度不超过p,因此我们将“中点”“移动”了不超过p/2,所以现在中点以继续b,但是单词以a开头a,因此它不是形式ww

下半场也有相同的论点。

现在,假设它包含中间部分,并考虑uwy(使用n=0)。从以来|vwx|<=p,我们已经从中间的a和b中删除了,但没有从边缘的a和b中删除了。我们还删除了正数的字母,因此uwy形式a^p b^k a^m b^pk<por或m<p。无论哪种方式,都不是ww