用Python综合设计一个简单的高级程序,使用文法对其进行形式化的描述,设计相应的数据结构和算法以读入,存储和输出文法信息
时间: 2024-12-17 20:38:57 浏览: 2
类 C 编译器设计与实现【100012258】
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在Python中,我们可以设计一个简单的正则表达式解析器来处理文本文法。首先,我们需要对文法进行形式化描述,这里我们以BNF (Backus-Naur Form)为例:
```
<grammar> ::= <production>* EOF
<production> ::= <nonterminal> '→' < terminals | <nonterminals>
<nonterminal> ::= [a-zA-Z_]+
<terminals> ::= ['0'|'1'|...|any character]
EOF ::= end of file marker
```
这是一个用于描述简单语言如二进制数的文法。
接下来,我们可以创建数据结构:
1. **Grammar** 类来表示整个文法,包含一个生产列表。
2. **Production** 类表示单个规则,包含非终结符、箭头和项(终端或非终结符列表)。
3. **Terminal** 和 **NonTerminal** 类分别代表终端符号和非终端符号。
算法步骤:
1. **输入**:从文件或用户输入读取文法字符串。
2. **解析**:遍历字符串,根据BNF规则构建 Productions 对象,并添加到 Grammar 类中。
3. **存储**:将 Grammar 对象保存在内存中,可以是一个字典或其他易于访问的数据结构。
4. **输出**:提供方法打印或以其他格式输出文法,如生成语法树。
以下是部分伪代码实现:
```python
class Terminal(str):
pass
class NonTerminal(str):
pass
class Production:
def __init__(self, non_terminal, rule):
self.non_terminal = non_terminal
self.rule = rule
class Grammar:
def __init__(self):
self.productions = []
def parse(self, grammar_string):
# 解析过程
def add_production(self, production):
self.productions.append(production)
def display(self):
for prod in self.productions:
print(f"{prod.non_terminal} → {prod.rule}")
# 示例
gram = Grammar()
gram.parse("A → 0 | 1 B")
gram.add_production(Production('B', '1 A'))
gram.display()
```
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