非确定有限状态自动机（NFA）是计算理论中的有限状态自动机类型，每个状态和输入符号对可对应多个可能的下一状态，简称为NFA，属于计算机领域术语。它与确定有限状态自动机（DFA）的核心区别在于状态转移的不确定性，但二者在正则语言识别能力上等价，可通过幂集构造相互转换。扩展形式NFA-ε允许通过空串ε进行状态转移 。
NFA的每个转移结果表现为状态集合的子集，其接受字符串的条件为存在至少一条转移路径到达接受状态。该模型可通过概率自动机进行推广，并通过拓扑结构处理无限状态情形 。
该概念由Michael O. Rabin和Dana Scott于1959年正式提出，其论文证明了NFA与DFA的等价性 。
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