泵引理是形式語言與自動機理論中一個重要的工具,主要用於判定一個語言是否為正則語言。
泵引理的內容是,若L是正則語言,則存在一常數n>0,對於語言L中每個滿足|w|≥n的字元串w,都存在一組x、y、z使得w=xyz且滿足以下條件:
|xy|≤n;
|y|≥1;
對所有的k≥0,字元串xy^kz屬於L。
這意味著,如果能夠找到一個語言L中的字元串w,使得上述條件不成立,那麼就可以證明語言L不是正則的。例如,如果w中的y部分為空,或者w經過分割後不滿足上述條件,那麼就可以說明L不是正則的。
泵引理的證明通常需要使用計數論證,例如鴿籠原理。然而,需要注意的是,泵引理只能用來證明一個語言不是正則語言,而不能用來證明一個語言是正則語言。這是因為滿足泵引理是語言屬於某類的必要條件,但不是充分條件。