Regular language 上下文无关语言(泵引理a^nb^mc^min(n,m))

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我正在努力解决以下问题。我应该用泵引理


要证明{a^n b^m c^min(n,m)| m,n>=0}不是上下文无关的。

请考虑语言中的字符串
a^p b^p c^p
。通过上下文无关语言的泵引理,可以将此字符串编写为uvxyz,以便:

  • |vxy |
  • |vy |>0
  • u(v^n)x(y^n)z也是所有自然数n的语言
在我们的字符串中,VXY的放置需要考虑五种情况:

  • vxy完全是a的第一部分。如果我们选择n=0并向下泵送,我们会丢失a,但是为了保留语言中的c的数量也需要减少。vxy的这种放置方式不起作用

  • vxy跨越a和b。选择n=0并向下泵送将失去a和b。由于c的数量没有相应地减少,vxy的这种选择也不起作用

  • vxy完全是b的唯一部分。案例1中的相同论点也适用于这里

  • vxy跨越a和c。选择n>0并向上泵送将添加b和c。现在c的数量将严格大于a的数量,这意味着这个选择也不起作用

  • vxy完全是c语言的一部分。向任一方向泵送将使c的数量不同于a的数量和b的数量,因此选择也失败

  • 在我们的字符串中有五个可能放置vxy的位置,但都失败了。这意味着我们的字符串不能按照泵引理的要求编写,因此,我们的语言不能是上下文无关的