c++前提:给定预测分析表,见教材 P76 表 4.1(对应文法为文法 4.2) 要求:构造出相关预测分析程序,并返回一个符号串的分析结果,如果是一个合法的符号串输出正确标志并返回 True,否则输出错误标志并返回 False。 参考:教材 P76-78 4.5 预测分析程序。

时间: 2023-12-10 15:39:21 浏览: 137
以下是一份可能的 C++ 代码实现: ```c++ #include <iostream> #include <stack> #include <unordered_map> #include <vector> using namespace std; // 定义文法符号类型,包括终结符和非终结符 enum class SymbolType { Terminal, Nonterminal }; // 定义文法符号结构体 struct Symbol { string name; SymbolType type; bool operator==(const Symbol& other) const { return name == other.name && type == other.type; } }; // 定义哈希函数,用于 unordered_map struct SymbolHash { size_t operator()(const Symbol& symbol) const { return hash<string>()(symbol.name) ^ hash<int>()(static_cast<int>(symbol.type)); } }; // 定义预测分析表类型 using ParsingTable = unordered_map<Symbol, unordered_map<Symbol, vector<Symbol>, SymbolHash>, SymbolHash>; // 定义文法类型 struct Grammar { Symbol startSymbol; vector<Symbol> nonterminals; vector<Symbol> terminals; ParsingTable parsingTable; }; // 判断一个符号是否为终结符 bool isTerminal(const Symbol& symbol) { return symbol.type == SymbolType::Terminal; } // 判断一个符号是否为非终结符 bool isNonterminal(const Symbol& symbol) { return symbol.type == SymbolType::Nonterminal; } // 从控制台读入一个符号串,以 $ 结尾 vector<Symbol> readSymbolString() { vector<Symbol> symbolString; cout << "请输入一个符号串,以 $ 结尾:" << endl; string name; while (cin >> name && name != "$") { Symbol symbol{name, SymbolType::Terminal}; symbolString.push_back(symbol); } // 添加 $ 符号 Symbol endSymbol{"$", SymbolType::Terminal}; symbolString.push_back(endSymbol); return symbolString; } // 根据给定的文法和预测分析表,对一个符号串进行语法分析 bool parseSymbolString(const Grammar& grammar, const ParsingTable& parsingTable, const vector<Symbol>& symbolString) { stack<Symbol> symbolStack; vector<Symbol>::const_iterator inputIterator = symbolString.begin(); // 初始化符号栈 symbolStack.push(grammar.startSymbol); while (!symbolStack.empty() && inputIterator != symbolString.end()) { Symbol symbolOnTop = symbolStack.top(); if (isTerminal(symbolOnTop)) { // 如果栈顶是终结符 if (symbolOnTop == *inputIterator) { // 匹配成功,弹出栈顶符号和输入符号 symbolStack.pop(); ++inputIterator; } else { // 匹配失败,分析结束 cout << "Error: 无法匹配输入符号 " << inputIterator->name << endl; return false; } } else { // 如果栈顶是非终结符 // 查找预测分析表,获取产生式 auto it1 = parsingTable.find(symbolOnTop); if (it1 == parsingTable.end()) { // 如果找不到该非终结符对应的行 cout << "Error: 无法匹配栈顶非终结符 " << symbolOnTop.name << endl; return false; } auto it2 = it1->second.find(*inputIterator); if (it2 == it1->second.end()) { // 如果找不到该终结符对应的列 cout << "Error: 无法匹配输入符号 " << inputIterator->name << endl; return false; } vector<Symbol> production = it2->second; // 弹出栈顶符号 symbolStack.pop(); // 将产生式右部所有符号推入符号栈中 for (auto it = production.rbegin(); it != production.rend(); ++it) { symbolStack.push(*it); } } } if (symbolStack.empty() && inputIterator == symbolString.end()) { // 如果符号栈为空且输入符号串已经分析完毕 cout << "Success: 输入符号串是一个合法的文法符号串" << endl; return true; } else { // 如果符号栈不为空或者输入符号串没有分析完毕 cout << "Error: 输入符号串不是一个合法的文法符号串" << endl; return false; } } int main() { // 定义文法 Grammar grammar{ Symbol{"E", SymbolType::Nonterminal}, { Symbol{"E", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"T", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"F", SymbolType::Nonterminal}, }, { Symbol{"+", SymbolType::Terminal}, Symbol{"*", SymbolType::Terminal}, Symbol{"(", SymbolType::Terminal}, Symbol{")", SymbolType::Terminal}, Symbol{"id", SymbolType::Terminal}, }, { { Symbol{"E", SymbolType::Nonterminal}, { {Symbol{"(", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"T", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"E'", SymbolType::Nonterminal}}}, {Symbol{"id", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"T", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"E'", SymbolType::Nonterminal}}}, } }, { Symbol{"E'", SymbolType::Nonterminal}, { {Symbol{"+", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"+", SymbolType::Terminal}, Symbol{"T", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"E'", SymbolType::Nonterminal}}}, {Symbol{")", SymbolType::Terminal}, {}}, {Symbol{"$", SymbolType::Terminal}, {}}, } }, { Symbol{"T", SymbolType::Nonterminal}, { {Symbol{"(", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"F", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"T'", SymbolType::Nonterminal}}}, {Symbol{"id", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"F", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"T'", SymbolType::Nonterminal}}}, } }, { Symbol{"T'", SymbolType::Nonterminal}, { {Symbol{"+", SymbolType::Terminal}, {}}, {Symbol{"*", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"*", SymbolType::Terminal}, Symbol{"F", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{"T'", SymbolType::Nonterminal}}}, {Symbol{")", SymbolType::Terminal}, {}}, {Symbol{"$", SymbolType::Terminal}, {}}, } }, { Symbol{"F", SymbolType::Nonterminal}, { {Symbol{"(", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"(", SymbolType::Terminal}, Symbol{"E", SymbolType::Nonterminal}, Symbol{")", SymbolType::Terminal}}}, {Symbol{"id", SymbolType::Terminal}, {Symbol{"id", SymbolType::Terminal}}}, } }, } }; // 读入符号串 vector<Symbol> symbolString = readSymbolString(); // 进行语法分析 parseSymbolString(grammar, grammar.parsingTable, symbolString); return 0; } ``` 该程序的大致流程如下: 1. 定义文法符号类型(终结符和非终结符)和文法符号结构体。 2. 定义哈希函数和预测分析表类型。 3. 定义文法类型,并初始化文法和预测分析表。 4. 从控制台读入一个符号串。 5. 根据给定的文法和预测分析表,对符号串进行语法分析。 6. 输出分析结果。 在语法分析过程中,程序使用了一个栈来维护符号栈,同时使用一个迭代器来遍历输入符号串。对于每一个符号栈顶符号,程序首先判断该符号是终结符还是非终结符,然后进行不同的处理: - 如果该符号是终结符,程序比较该符号和输入符号串当前位置的符号是否相同,如果相同则弹出该符号和输入符号,否则输出错误信息并结束分析。 - 如果该符号是非终结符,程序查找预测分析表中该非终结符和输入符号对应的产生式,然后将产生式右部的所有符号推入符号栈中。 在分析过程中,如果符号栈为空且输入符号串已经分析完毕,则表示输入符号串是一个合法的文法符号串;否则,表示输入符号串不是一个合法的文法符号串。
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