Desenvolva uma expressão regular sobre o alfabeto Σ = {a, b, c} que produza a linguagem L = {w | w possui acb ou bca ou cac como prefixo, bab ou bba ou bcc como subpalavra e cac ou cbb ou cbc como sufixo}.
Para a classe de problemas abordado no enunciado do exercício, a elaboração da expressão regular que produza a linguagem L, segue o esquema composto por quatro casos, como segue:
ER = (((prefixos)(alfabeto)(subpalavras)(alfabeto)(sufixos)) +
((sobreposições prefixos/subpalavras)(alfabeto)(sufixos)) +
((prefixos)(alfabeto)(sobreposições subpalavras/sufixos)) +
(sobreposições prefixos/subpalavras/sufixos))
O primeiro caso considera que não existem sobreposições entre os elementos que definem os prefixos e as subpalavras e nem entre os elementos que definem as subpalavras e os sufixos da linguagem L, como segue:
ER = ((prefixos)(alfabeto)(subpalavras)(alfabeto)(sufixos))
ER = ((acb + bca + cac) (a + b + c)* (bab + bba + bcc) (a + b + c)* (cac + cbb + cbc))
O segundo caso considera a existência de sobreposições entre os elementos que definem os prefixos e as subpalavras da linguagem L, como segue:
ER = ((sobreposições prefixos/subpalavras)(alfabeto)(sufixos))
1. A sobreposição do prefixo acb com a subpalavra bab resulta na palavra acbab:
ER = (acbab (a + b + c)* (cac + cbb + cbc))
2. A sobreposição do prefixo acb com a subpalavra bba resulta na palavra acbba:
ER = (acbba (a + b + c)* (cac + cbb + cbc))
3. A sobreposição do prefixo acb com a subpalavra bcc resulta na palavra acbcc:
ER = (acbcc (a + b + c)* (cac + cbb + cbc))
O terceiro caso considera a existência de sobreposições entre os elementos que definem as subpalavras e os sufixos da linguagem L, como segue:
ER = ((prefixos)(alfabeto)(sobreposições subpalavras/sufixos))
1. A sobreposição da subpalavra bcc com o sufixo cac resulta na palavra bccac:
ER = ((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccac)
2. A sobreposição da subpalavra bcc com o sufixo cbb resulta na palavra bccbb:
ER = ((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccbb)
3. A sobreposição da subpalavra bcc com o sufixo cbc resulta na palavra bccbc:
ER = ((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccbc)
O quarto e último caso considera a existência de sobreposições entre os elementos que definem os prefixos, as subpalavras e os sufixos da linguagem L, como segue:
ER = (sobreposições prefixos/subpalavras/sufixos)
1. A sobreposição do prefixo/subpalavra acbcc com a sobreposição da subpalavra/sufixo bccac resulta na palavra acbccac:
ER = (acbccac)
2. A sobreposição do prefixo/subpalavra acbcc com a sobreposição da subpalavra/sufixo bccbb resulta na palavra acbccbb:
ER = (acbccbb)
3. A sobreposição do prefixo/subpalavra acbcc com a sobreposição da subpalavra/sufixo bccbc resulta na palavra acbccbc:
ER = (acbccbc)
Desta forma, a expressão regular que produza a linguagem L é:
ER = (((acb + bca + cac) (a + b + c)* (bab + bba + bcc) (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
(acbab (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
(acbba (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
(acbcc (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccac) +
((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccbb) +
((acb + bca + cac) (a + b + c)* bccbc) +
(acbccac) +
(acbccbb) +
(acbccbc))
É possível apresentar uma expressão regular mais concisa que produza a linguagem L, agrupando as ocorrências dos casos idênticos numa única expressão, como segue:
ER = (((acb + bca + cac) (a + b + c)* (bab + bba + bcc) (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
((acbab + acbba + acbcc) (a + b + c)* (cac + cbb + cbc)) +
((acb + bca + cac) (a + b + c)* (bccac + bccbb + bccbc)) +
(acbccac + acbccbb + acbccbc))