用java实现语法分析器(要求有界面),并实现预测分析法,不能使用JavaFX,并完成以下要求:处理文法中可能存在的左递归和公共左因子问题;对文法中的每个非终结符自动生成并打印输出:① FIRST集;② FOLLOW集;判断处理后的文法是否为LL(1)文法,如果是, 自动生成并打印输出其预测分析表;5) 模拟分析过程。如输入一个句子,如果该句子合法则输出与句子 对应的语法树;能够输出分析过程中每一步符号 栈的变化情况。如果该句子非法则进行相应的报错处理直接给出代码

时间: 2024-03-13 13:45:55 浏览: 34
以下是一个简单的Java语法分析器的实现,实现了预测分析法,处理了文法中可能存在的左递归和公共左因子问题,并对文法中的每个非终结符自动生成并打印输出:FIRST集、FOLLOW集,并判断处理后的文法是否为LL(1)文法,如果是,自动生成并打印输出其预测分析表,并能够输出分析过程中每一步符号栈的变化情况。如果该句子非法则进行相应的报错处理。 请注意,这只是一个简单的示例代码,您需要进一步完善和优化它以适应您的具体需求。 ```java import java.awt.BorderLayout; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JFileChooser; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JPanel; import javax.swing.JScrollPane; import javax.swing.JTextArea; public class SyntaxAnalyzer extends JFrame implements ActionListener { private static final long serialVersionUID = 1L; private JTextArea textArea; private JButton openButton; private JButton parseButton; private JFileChooser fileChooser; private Map<String, List<String>> grammar; private Map<String, Set<String>> firstSets; private Map<String, Set<String>> followSets; private Map<String, Map<String, String>> predictionTable; private List<String> nonterminals; private List<String> terminals; public SyntaxAnalyzer() { super("Syntax Analyzer"); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); setSize(800, 600); JPanel buttonPanel = new JPanel(); openButton = new JButton("Open"); openButton.addActionListener(this); buttonPanel.add(openButton); parseButton = new JButton("Parse"); parseButton.addActionListener(this); buttonPanel.add(parseButton); add(buttonPanel, BorderLayout.NORTH); textArea = new JTextArea(); JScrollPane jScrollPane = new JScrollPane(textArea); add(jScrollPane, BorderLayout.CENTER); fileChooser = new JFileChooser("."); } public static void main(String[] args) { SyntaxAnalyzer analyzer = new SyntaxAnalyzer(); analyzer.setVisible(true); } private void readGrammar(String filename) throws Exception { grammar = new HashMap<String, List<String>>(); BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filename)); String line = null; while ((line = reader.readLine()) != null) { String[] parts = line.split(" -> "); String lhs = parts[0].trim(); String[] rhss = parts[1].split("\\|"); List<String> rhsList = new ArrayList<String>(); for (String rhs : rhss) { rhsList.add(rhs.trim()); } grammar.put(lhs, rhsList); } reader.close(); } private void eliminateLeftRecursion() { nonterminals = new ArrayList<String>(grammar.keySet()); for (int i = 0; i < nonterminals.size(); i++) { String A = nonterminals.get(i); for (int j = 0; j < i; j++) { String B = nonterminals.get(j); List<String> AProductions = grammar.get(A); List<String> BProductions = grammar.get(B); List<String> newAProductions = new ArrayList<String>(); List<String> newBProductions = new ArrayList<String>(); for (String production : AProductions) { if (production.startsWith(B)) { for (String bProduction : BProductions) { newAProductions.add(bProduction + production.substring(1)); } } else { newAProductions.add(production); } } grammar.put(A, newAProductions); } List<String> AProductions = grammar.get(A); boolean leftRecursive = false; for (String production : AProductions) { if (production.startsWith(A)) { leftRecursive = true; break; } } if (leftRecursive) { List<String> newAProductions = new ArrayList<String>(); List<String> newAProductions = new ArrayList<String>(); for (String production : AProductions) { if (production.startsWith(A)) { newAProductions.add(production.substring(1) + A + "'"); } else { newAProductions.add(production + A + "'"); } } newAProductions.add("epsilon"); grammar.put(A, newAProductions); grammar.put(A + "'", newAProductions); } } } private void eliminateCommonLeftFactor() { nonterminals = new ArrayList<String>(grammar.keySet()); for (int i = 0; i < nonterminals.size(); i++) { String A = nonterminals.get(i); List<String> AProductions = grammar.get(A); for (int j = 0; j < AProductions.size(); j++) { String aProduction = AProductions.get(j); for (int k = j + 1; k < AProductions.size(); k++) { String bProduction = AProductions.get(k); int l = 0; while (l < aProduction.length() && l < bProduction.length() && aProduction.charAt(l) == bProduction.charAt(l)) { l++; } if (l > 0) { String C = A + "_" + l; String newAProduction = aProduction.substring(0, l) + C; String newBProduction = bProduction.substring(0, l) + C; List<String> CProductions = new ArrayList<String>(); CProductions.add(aProduction.substring(l)); CProductions.add(bProduction.substring(l)); grammar.put(C, CProductions); AProductions.set(j, newAProduction); AProductions.set(k, newBProduction); } } } grammar.put(A, AProductions); } } private void computeFirstSets() { firstSets = new HashMap<String, Set<String>>(); nonterminals = new ArrayList<String>(grammar.keySet()); terminals = new ArrayList<String>(); for (List<String> productions : grammar.values()) { for (String production : productions) { for (int i = 0; i < production.length(); i++) { char symbol = production.charAt(i); if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { break; } else if (i == production.length() - 1) { terminals.add("" + symbol); } } } } for (String terminal : terminals) { Set<String> firstSet = new HashSet<String>(); firstSet.add(terminal); firstSets.put(terminal, firstSet); } for (String nonterminal : nonterminals) { firstSets.put(nonterminal, new HashSet<String>()); } boolean changed = true; while (changed) { changed = false; for (String nonterminal : nonterminals) { List<String> productions = grammar.get(nonterminal); for (String production : productions) { boolean allNullable = true; for (int i = 0; i < production.length(); i++) { char symbol = production.charAt(i); if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { Set<String> symbolFirstSet = firstSets.get("" + symbol); if (!symbolFirstSet.contains("epsilon")) { allNullable = false; firstSets.get(nonterminal).addAll(symbolFirstSet); break; } else { symbolFirstSet.remove("epsilon"); firstSets.get(nonterminal).addAll(symbolFirstSet); } } else { firstSets.get(nonterminal).add("" + symbol); allNullable = false; break; } } if (allNullable) { firstSets.get(nonterminal).add("epsilon"); } } Set<String> oldFirstSet = new HashSet<String>(firstSets.get(nonterminal)); for (String first : oldFirstSet) { if (first.equals("epsilon")) { continue; } for (int i = 0; i < productions.size(); i++) { String production = productions.get(i); if (first.equals("" + production.charAt(0))) { firstSets.get(nonterminal).addAll(firstSets.get("" + production.charAt(0))); if (i == productions.size() - 1 && oldFirstSet.contains("epsilon")) { firstSets.get(nonterminal).add("epsilon"); } } } } if (!oldFirstSet.equals(firstSets.get(nonterminal))) { changed = true; } } } } private void computeFollowSets() { followSets = new HashMap<String, Set<String>>(); nonterminals = new ArrayList<String>(grammar.keySet()); terminals.add("$"); for (String nonterminal : nonterminals) { followSets.put(nonterminal, new HashSet<String>()); } followSets.get(nonterminals.get(0)).add("$"); boolean changed = true; while (changed) { changed = false; for (String nonterminal : nonterminals) { List<String> productions = grammar.get(nonterminal); for (String production : productions) { for (int i = 0; i < production.length(); i++) { char symbol = production.charAt(i); if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { boolean allNullable = true; for (int j = i + 1; j < production.length(); j++) { char nextSymbol = production.charAt(j); if (nextSymbol >= 'A' && nextSymbol <= 'Z') { followSets.get("" + symbol).addAll(firstSets.get("" + nextSymbol)); if (!firstSets.get("" + nextSymbol).contains("epsilon")) { allNullable = false; break; } } else { followSets.get("" + symbol).add("" + nextSymbol); allNullable = false; break; } } if (allNullable) { followSets.get("" + symbol).addAll(followSets.get(nonterminal)); } } } } } for (String nonterminal : nonterminals) { Set<String> oldFollowSet = new HashSet<String>(followSets.get(nonterminal)); for (String production : grammar.get(nonterminal)) { for (int i = production.length() - 1; i >= 0; i--) { char symbol = production.charAt(i); if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { if (i == production.length() - 1) { followSets.get("" + symbol).addAll(followSets.get(nonterminal)); } boolean allNullable = true; for (int j = i + 1; j < production.length(); j++) { char nextSymbol = production.charAt(j); if (nextSymbol >= 'A' && nextSymbol <= 'Z') { followSets.get("" + symbol).addAll(firstSets.get("" + nextSymbol)); if (!firstSets.get("" + nextSymbol).contains("epsilon")) { allNullable = false; break; } } else { followSets.get("" + symbol).add("" + nextSymbol); allNullable = false; break; } } if (allNullable) { followSets.get("" + symbol).addAll(followSets.get(nonterminal)); } } } } if (!oldFollowSet.equals(followSets.get(nonterminal))) { changed = true; } } } } private void buildPredictionTable() { predictionTable = new HashMap<String, Map<String, String>>(); nonterminals = new ArrayList<String>(grammar.keySet()); terminals = new ArrayList<String>(); for (List<String> productions : grammar.values()) { for (String production : productions) { for (int i = 0; i < production.length(); i++) { char symbol = production.charAt(i); if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { break; } else if (i == production.length() - 1) { terminals.add("" + symbol); } } } } terminals.add("$"); for (String nonterminal : nonterminals) { Map<String, String> row = new HashMap<String, String>(); for (String terminal : terminals) { row.put(terminal, ""); } predictionTable.put(nonterminal, row); } for (String nonterminal : nonterminals) { List<String> productions = grammar.get(nonterminal); for (String production : productions) { Set<String> firstSet = computeFirstSet(production); for (String terminal : firstSet) { if (!terminal.equals("epsilon")) { predictionTable.get(nonterminal).put(

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