Regex 为什么使用NFA而不是DFA

我现在正在学习一些计算理论，正如所暗示的，这是非常理论化的

我可以很容易地将正则表达式转换为NFAs到DFAs，我可以理解这一点

但是，由于所有NFA都可以转换为DFA，并且（我很确定）UNIX中的

grep

命令使用regex来确定匹配字符串，那么最常用的有限自动机是DFA还是NFA

根据我的经验（不是很多），DFA在表示常规语言时通常更易于使用，而且也是确定性的，因此应始终选择DFA而不是NFA

NFA分支到多个结果，需要递归函数，对我来说似乎更尴尬

我知道编译器是有限自动机的另一个实际用途

我的问题是。。。为什么要学习/使用两者。DFA对我来说似乎很好

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谢谢你的回答

DFA通常更快，更具可扩展性。确定和最小化NFA有时成本高昂。因此，如果自动机只使用一次，则可以跳过它

NFA（Thompson NFA、Glushkov NFA、位并行NFA）的优点是：

• 它们可以更简洁地表达
• 他们可以记录子匹配（例如，用于正则表达式替换）
• 它们可以动态转换为非最小化DFA

此外，通用编程语言中使用的正则表达式NFA（回溯NFA，例如Python、Perl、Java、.NET中的NFA，而不是grep中的NFA）：

• 甚至比上NFA更慢
• 支持贪婪、非贪婪和占有模式
• 但是可以使用lookaheads/lookbehinds
• 并且可以使用反向引用（这些不能转换为DFA）

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编译器几乎总是使用最小化的DFA进行词法分析。正则表达式搜索使用DFA或混合DFA/NFA（后者用于子匹配识别）。编程语言中使用的NFA是最强大的（就功能而言），但也是最慢的。

我认为将回归转换为NFA比DFA更简单。很难直接将回归转换为DFA。

可能需要补充的是，一些表示为DFA的正则语言会导致状态爆炸，例如，一些未绑定的匹配也会导致资源折衷。确定和最小化可能是时间和内存密集型的，因此只有当生成的自动机被大量使用时才有意义。第一条评论是指DFAs状态仅受O（2^n）的限制，其中n是NFA中的状态数，对吗