编写构造一个lr(0)分析器

时间: 2024-02-22 09:57:13 浏览: 18
LR(0)语法分析器的构造过程如下: 1. 对文法进行扩展,添加一个新的起始符号和一个新的产生式,使其成为SLR(1)语法。 2. 构造LR(0)自动机,包括所有可能的状态和转换。 3. 对于每个状态,计算LR(0)项目集并构造相应的分析表。对于每个项目,如果其后面有一个非终结符,则添加一个新的项目到项目集中。 4. 使用构造的分析表对输入的符号串进行分析,最终得到语法分析结果。 以下是一个示例文法和其LR(0)分析器的Python实现: 文法: S -> E E -> E + T | T T -> T * F | F F -> ( E ) | id LR(0)分析器实现: ```python # 定义文法 grammar = { 'S': ['E'], 'E': ['E + T', 'T'], 'T': ['T * F', 'F'], 'F': ['( E )', 'id'] } # 构造LR(0)自动机 def closure(items, grammar): """ 计算LR(0)项目集闭包 """ while True: new_items = items.copy() for item in items: pos = item.index('.') if pos == len(item) - 1: continue symbol = item[pos+1] if symbol in grammar: for production in grammar[symbol]: new_item = symbol + '->.' + production if new_item not in new_items: new_items.append(new_item) if new_items == items: break items = new_items return items def goto(items, symbol, grammar): """ 计算LR(0)项目集的GOTO集合 """ new_items = [] for item in items: pos = item.index('.') if pos == len(item) - 1: continue if item[pos+1] == symbol: new_item = item[:pos] + symbol + '.' + item[pos+2:] new_items.append(new_item) return closure(new_items, grammar) def construct_lr0_automaton(grammar): """ 构造LR(0)自动机 """ automaton = {} start_item = 'S->.E' start_state = closure([start_item], grammar) automaton[0] = start_state state_count = 1 state_dict = {str(start_state): 0} state_queue = [start_state] while state_queue: state = state_queue.pop(0) for symbol in grammar.keys(): next_state = goto(state, symbol, grammar) if not next_state: continue if str(next_state) not in state_dict: state_dict[str(next_state)] = state_count automaton[state_count] = next_state state_queue.append(next_state) state_count += 1 automaton[state_dict[str(state)]][symbol] = state_dict[str(next_state)] return automaton # 构造LR(0)分析表 def construct_lr0_table(automaton, grammar): """ 构造LR(0)分析表 """ table = {} for state, items in automaton.items(): for item in items: pos = item.index('.') if pos == len(item) - 1: for i, symbol in enumerate(grammar.keys()): if symbol == item[0]: table[(state, symbol)] = ('acc', None) break continue symbol = item[pos+1] if symbol in grammar: goto_state = automaton[state][symbol] table[(state, symbol)] = ('shift', goto_state) else: for production in grammar[item[0]]: if production == 'epsilon': follow_set = grammar[item[0]] else: follow_set = set(production) for follow_symbol in follow_set: table[(state, follow_symbol)] = ('reduce', item[0]+'->'+production) return table # LR(0)分析器 def lr0_parser(input_string, automaton, table): """ LR(0)分析器 """ input_list = input_string.split() stack = [0] output = [] input_pos = 0 while True: state = stack[-1] symbol = input_list[input_pos] if input_pos < len(input_list) else '$' action, value = table.get((state, symbol), (None, None)) if action == 'shift': stack.append(value) input_pos += 1 elif action == 'reduce': production = value lhs, rhs = production.split('->') rhs_len = len(rhs) for i in range(rhs_len): stack.pop() state = stack[-1] stack.append(automaton[state][lhs]) output.append(production) elif action == 'acc': return output else: raise ValueError('Invalid input string') ``` 使用示例: ```python automaton = construct_lr0_automaton(grammar) table = construct_lr0_table(automaton, grammar) input_string = 'id + id * id' output = lr0_parser(input_string, automaton, table) print(output) # ['S->E', 'E->T', 'T->F', 'F->id', 'T->T*F', 'F->id', 'E->E+T', 'T->T*F', 'F->id'] ``` 以上就是LR(0)分析器的构造过程和Python实现,希望对你有所帮助!

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