使用Java实现下面功能 创建一个 GUI 界面,让用户输入语法 G。您可以使用 Java Swing 来创建用户界面。 创建一个 CFG 类,用于处理输入语法 G 的左递归和公共左因子分解。在该类中,您可以添加方法来计算每个非终端符号的 FIRST 和 FOLLOW 集。 实现 LL(1) 解析器算法。您可以使用一个解析器类来实现此算法。该算法需要 LL(1) 解析表来预测下一个输入标记是哪个。可以使用一个二维数组来表示解析表。每个单元格都对应一个非终结符和一个终结符。解析表中的每个元素包含一个产生式,该产生式来标识生成哪个非终极符号的语法树。 将 CFG 类和解析器类与 GUI 类集成,以便用户可以输入要解析的句子,并且输出可以显示在屏幕上。您可以将 CFG 类和解析器类作为 GUI 类的成员变量,并在 GUI 类中添加按钮和文本框,以便用户可以输入要解析的句子并将输出显示在屏幕上。

时间: 2024-03-10 11:45:33 浏览: 133
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使用Java GUI实现用户登陆界面

这是一个比较复杂的任务,需要多个类的协调配合,下面提供一个基本的框架供参考: 1. 首先是GUI界面的实现,可以使用Java Swing来实现: ```java import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; public class GUI implements ActionListener { private JFrame frame; private JPanel panel; private JLabel label; private JTextField textField; private JTextArea textArea; private JButton button; public GUI() { frame = new JFrame("LL(1) Parser"); panel = new JPanel(new GridLayout(3, 1)); label = new JLabel("Enter CFG:"); textField = new JTextField(); textArea = new JTextArea(); button = new JButton("Parse"); button.addActionListener(this); panel.add(label); panel.add(textField); panel.add(button); frame.add(panel, BorderLayout.NORTH); frame.add(textArea, BorderLayout.CENTER); frame.setSize(600, 400); frame.setVisible(true); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); } @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { String cfg = textField.getText(); CFG grammar = new CFG(cfg); Parser parser = new Parser(grammar); String result = parser.parse(); textArea.setText(result); } } ``` 2. 接下来是CFG类的实现,用于处理输入语法G的左递归和公共左因子分解,以及计算FIRST和FOLLOW集: ```java import java.util.*; public class CFG { private Map<String, List<String>> rules; private Set<String> terminals; private Set<String> nonTerminals; private Map<String, Set<String>> firstSets; private Map<String, Set<String>> followSets; public CFG(String input) { rules = new HashMap<>(); terminals = new HashSet<>(); nonTerminals = new HashSet<>(); firstSets = new HashMap<>(); followSets = new HashMap<>(); parse(input); eliminateLeftRecursion(); factorize(); calculateFirstSets(); calculateFollowSets(); } private void parse(String input) { String[] lines = input.split("\n"); for (String line : lines) { String[] parts = line.split("->"); String lhs = parts[0].trim(); String[] rhss = parts[1].split("\\|"); List<String> rhsList = new ArrayList<>(); for (String rhs : rhss) { rhsList.add(rhs.trim()); for (int i = 0; i < rhs.length(); i++) { char c = rhs.charAt(i); if (Character.isLowerCase(c)) { terminals.add(String.valueOf(c)); } } } rules.put(lhs, rhsList); nonTerminals.add(lhs); } } private void eliminateLeftRecursion() { List<String> nonTerminalList = new ArrayList<>(nonTerminals); for (int i = 0; i < nonTerminalList.size(); i++) { String A = nonTerminalList.get(i); for (int j = 0; j < i; j++) { String B = nonTerminalList.get(j); List<String> newRules = new ArrayList<>(); List<String> oldRules = rules.get(A); for (String rule : oldRules) { if (rule.startsWith(B)) { for (String newRule : rules.get(B)) { String newRHS = newRule + rule.substring(B.length()); newRules.add(newRHS); } } else { newRules.add(rule); } } if (!newRules.isEmpty()) { rules.put(A, newRules); } } List<String> newRules = new ArrayList<>(); List<String> oldRules = rules.get(A); for (String rule : oldRules) { if (rule.startsWith(A)) { String newNT = A + "'"; String newRule1 = rule.substring(1) + newNT; String newRule2 = "ε"; newRules.add(newRule1); newRules.add(newRule2); nonTerminals.add(newNT); } else { String newRule = rule + A + "'"; newRules.add(newRule); } } if (!newRules.isEmpty()) { rules.put(A, newRules); } } } private void factorize() { List<String> nonTerminalList = new ArrayList<>(nonTerminals); for (int i = 0; i < nonTerminalList.size(); i++) { String A = nonTerminalList.get(i); List<String> oldRules = rules.get(A); List<String> newRules = new ArrayList<>(); for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { List<String> alphaRules = new ArrayList<>(); for (String rule : oldRules) { if (rule.startsWith(String.valueOf(c))) { alphaRules.add(rule.substring(1)); } } if (!alphaRules.isEmpty()) { String newNT = A + c; nonTerminals.add(newNT); List<String> betaRules = new ArrayList<>(); for (String rule : oldRules) { if (!rule.startsWith(String.valueOf(c))) { betaRules.add(rule + newNT); } } newRules.addAll(betaRules); List<String> newAlphaRules = new ArrayList<>(); for (String alphaRule : alphaRules) { if (alphaRule.isEmpty()) { newAlphaRules.add("ε"); } else { newAlphaRules.add(alphaRule + newNT); } } newRules.add(newNT + "->" + String.join("|", newAlphaRules)); } } if (!newRules.isEmpty()) { rules.put(A, newRules); } } } private Set<String> first(String symbol) { Set<String> firstSet = new HashSet<>(); if (terminals.contains(symbol)) { firstSet.add(symbol); } else if (nonTerminals.contains(symbol)) { for (String rule : rules.get(symbol)) { String[] parts = rule.split(""); boolean allNullable = true; for (String part : parts) { Set<String> firstPart = first(part); firstSet.addAll(firstPart); if (!firstPart.contains("ε")) { allNullable = false; break; } } if (allNullable) { firstSet.add("ε"); } } } return firstSet; } private void calculateFirstSets() { for (String symbol : terminals) { firstSets.put(symbol, Collections.singleton(symbol)); } for (String symbol : nonTerminals) { firstSets.put(symbol, new HashSet<>()); } boolean changed = true; while (changed) { changed = false; for (String symbol : nonTerminals) { Set<String> oldFirstSet = firstSets.get(symbol); Set<String> newFirstSet = new HashSet<>(oldFirstSet); for (String rule : rules.get(symbol)) { String[] parts = rule.split(""); boolean allNullable = true; for (String part : parts) { Set<String> firstPart = firstSets.get(part); newFirstSet.addAll(firstPart); if (!firstPart.contains("ε")) { allNullable = false; break; } } if (allNullable) { newFirstSet.add("ε"); } } if (!newFirstSet.equals(oldFirstSet)) { firstSets.put(symbol, newFirstSet); changed = true; } } } } private void calculateFollowSets() { for (String symbol : nonTerminals) { followSets.put(symbol, new HashSet<>()); } followSets.get("S").add("$"); boolean changed = true; while (changed) { changed = false; for (String A : nonTerminals) { for (String B : nonTerminals) { for (String rule : rules.get(B)) { String[] parts = rule.split(""); for (int i = 0; i < parts.length; i++) { String part = parts[i]; if (part.equals(A)) { Set<String> followA = followSets.get(A); Set<String> followB = followSets.get(B); Set<String> firstRest = first(String.join("", Arrays.copyOfRange(parts, i + 1, parts.length))); if (i == parts.length - 1 || firstRest.contains("ε")) { followA.addAll(followB); } followA.addAll(firstRest); if (!followA.equals(followSets.get(A))) { followSets.put(A, followA); changed = true; } } } } } } } } public Set<String> getFirstSet(String symbol) { return firstSets.get(symbol); } public Set<String> getFollowSet(String symbol) { return followSets.get(symbol); } public Map<String, List<String>> getRules() { return rules; } } ``` 3. 最后是LL(1)解析器的实现: ```java import java.util.*; public class Parser { private CFG grammar; private Map<String, Map<String, String>> parsingTable; public Parser(CFG grammar) { this.grammar = grammar; calculateParsingTable(); } private void calculateParsingTable() { Set<String> terminals = grammar.terminals; Set<String> nonTerminals = grammar.nonTerminals; parsingTable = new HashMap<>(); for (String A : nonTerminals) { Map<String, String> row = new HashMap<>(); for (String a : terminals) { row.put(a, ""); } row.put("$", ""); parsingTable.put(A, row); } for (String A : nonTerminals) { for (String rule : grammar.getRules().get(A)) { Set<String> firstSet = grammar.getFirstSet(rule.split("")[0]); for (String a : firstSet) { if (!a.equals("ε")) { parsingTable.get(A).put(a, rule); } } if (firstSet.contains("ε")) { Set<String> followSet = grammar.getFollowSet(A); for (String b : followSet) { parsingTable.get(A).put(b, rule); } } } } } public String parse() { Stack<String> stack = new Stack<>(); stack.push("$"); stack.push("S"); String input = "$" + GUI.textField.getText() + "$"; String output = ""; int i = 0; while (!stack.isEmpty()) { String X = stack.pop(); String a = String.valueOf(input.charAt(i)); if (grammar.terminals.contains(X)) { if (X.equals(a)) { i++; } else { output = "Syntax error!"; break; } } else if (grammar.nonTerminals.contains(X)) { String rule = parsingTable.get(X).get(a); if (!rule.isEmpty()) { String[] parts = rule.split(""); for (int j = parts.length - 1; j >= 0; j--) { if (!parts[j].equals("ε")) { stack.push(parts[j]); } } } else { output = "Syntax error!"; break; } } } if (i == input.length() - 1 && output.isEmpty()) { output = "Accepted!"; } else if (output.isEmpty()) { output = "Syntax error!"; } return output; } } ``` 4. 最终的主函数: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { GUI gui = new GUI(); } } ``` 以上代码实现了一个简单的LL(1)解析器,可以通过GUI界面输入CFG并进行解析。
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