NLP实验五：形态分析

一、 实验目的

1. 掌握限自动机的状态转移过程
2. 学会编写程序完成对单词的形态分析

二、 实验内容

请实现以下有限自动机的状态转移过程，通过它的状态转移过程可以识别happy的原型, 比较级happier, 最高级happiest，可以将单词的比较级和最高级转换为“原型+后缀”的形式，进行单词形态的还原，其中为输入输出标签对，即输入i不仅进行状态转移，同时会输出y，可以理解为把i转换为y，另外ε为空输入，即不需要输入，可以输出+，可以理解为这一步转移不需要识别字符，直接输出+。状态转移过程需要自己实现。

图1 happy的状态转移过程

三、 实验环境

操作系统：macOS Monterey 12.4
IDE：CLion 语言：C++

四、 解析

nextStates记录了一个状态的后继所有状态，output储存了状态转移的输出，start储存了
初始状态Q。图2  全局变量在Init函数中构建了对应的确定的有限自动机。图3  构建DFA图4的代码根据输入的单词和先前构建的DFA，计算了状态转移过程，并输出，实现了形态分析的功能。图4  计算并输出形态分析结果
五、	结果展示
程序运行结果如下图：图5  实验结果展示
形容词的比较级和最高级：
输入happier，输出happier-->happy+er
输入happiest，输出happiest-->happy+est
输入easier，输出easier-->easy+er
输入easiest，输出easiest-->easy+est
结果正确。ed结尾的过去时：
输入studied，输出studied-->study+ed
结果正确。ing结尾的现在分词：
输入developing，输出developing-->develop+ing
结果正确。ly结尾的副词:
输入hardly，输出hardly-->hard+ly
结果正确。

代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
map<char, vector<char>> nextStates; //给定一个状态，后继所有状态
map<pair<char,char>,string> output;//状态转换的输;
set<char> start;
void init(){start.insert('i');start.insert('e');start.insert('l');nextStates['i']= (vector<char>){'e','n'};output[(pair<char,char>){'i','e'}]= "y+";output[(pair<char,char>){'i','n'}]= "+i";nextStates['l']= (vector<char>){'y'};output[(pair<char,char>){'l','y'}]= "+ly";nextStates['n']= (vector<char>){'g'};output[(pair<char,char>){'n','g'}]= "ng";nextStates['e']= (vector<char>){'r','s','d'};output[(pair<char,char>){'e','r'}]= "er";output[(pair<char,char>){'e','s'}]= "es";output[(pair<char,char>){'e','d'}]= "ed";nextStates['s']= (vector<char>){'t'};output[(pair<char,char>){'s','t'}]= "t";
}
string str;
int n=9;
int main() {init();while(n--){char pre=0;printf("input:   ");cin>>str;cout<<"output:  "<<str<<"-->";for(char c:str){if(pre!=0){vector<char> tp=nextStates[pre];for(char nx:tp){if(nx == c){cout<<output[(pair<char,char>){pre,c}];pre=c;break;}}if(pre!=c) cout<<pre<<c,pre=0;}else if(pre==0&&start.count(c)&&str[0]!=c){pre=c;}else{cout<<c;}}cout<<endl;}return 0;
}
//happy
//happier
//happiest
//easy
//easier
//easiest
//studied
//developing
//hardly

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