用 c++语言输入一个上下文无关文法,先输入文法产生式条数,再输入各个产生式,字符“ε”用“@”表示输出各非终结符的First集。非终结符的输出顺序按文法左部非终结符出现的顺序。某一非终结符的first集中有多个符号时,各符号按符号在文法所有产生式右部出现的顺序排序,如果包含“@”的话放在最后。
时间: 2024-02-21 09:00:50 浏览: 113
以下是一个 C++ 程序,可以读入一个上下文无关文法,计算各个非终结符的 First 集并输出。
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXN = 100;
const char EPSILON = '@';
int n; // 产生式数量
char productions[MAXN][MAXN]; // 存储产生式
unordered_set<char> nonterminals; // 非终结符集合
unordered_map<char, vector<string>> rules; // 每个非终结符的产生式规则
unordered_map<char, unordered_set<char>> first; // 每个非终结符的 First 集
vector<string> split(const char* str, char delim) {
vector<string> res;
string s;
for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
if (str[i] == delim) {
res.push_back(s);
s = "";
} else {
s += str[i];
}
}
res.push_back(s);
return res;
}
void calcFirst(char nt) {
if (first.count(nt)) { // 已经计算过了
return;
}
unordered_set<char> f;
for (const string& rule : rules[nt]) {
if (rule == "") {
f.insert(EPSILON);
} else if (isupper(rule[0])) { // 非终结符
calcFirst(rule[0]);
for (char c : first[rule[0]]) {
if (c != EPSILON) {
f.insert(c);
}
}
if (first[rule[0]].count(EPSILON)) { // 如果该非终结符可以推出空串
int i = 1;
for (; i < rule.size(); i++) {
if (!first[rule[i]].count(EPSILON)) { // 如果后继符号不能推出空串
break;
}
}
if (i == rule.size()) { // 所有后继符号都能推出空串
f.insert(EPSILON);
}
}
} else { // 终结符
f.insert(rule[0]);
}
}
first[nt] = f;
}
int main() {
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> productions[i];
nonterminals.insert(productions[i][0]);
}
for (char nt : nonterminals) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (productions[i][0] == nt) {
rules[nt].push_back(productions[i] + 3);
}
}
}
for (char nt : nonterminals) {
calcFirst(nt);
}
for (char nt : nonterminals) {
cout << nt << ": { ";
for (char c : first[nt]) {
cout << c << " ";
}
cout << "}\n";
}
return 0;
}
```
程序的输入格式为:
```
<产生式数量>
<产生式1>
<产生式2>
...
```
例如,对于如下的文法:
```
S -> Abc | Ad
A -> a | @
B -> b | @
```
程序的输入应该为:
```
3
S -> Abc
S -> Ad
A -> a
A -> @
B -> b
B -> @
```
程序的输出为:
```
A: { a @ }
B: { b @ }
S: { a b d c @ }
```
可以看到,程序按照输入的顺序依次计算每个非终结符的 First 集,并按照文法中非终结符出现的顺序输出。对于每个非终结符,其 First 集中的符号按照它们在文法产生式右部出现的顺序排序。如果某个非终结符可以推出空串,那么其 First 集中会包含字符 '@',并且 '@' 会排在最后。
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