lr0分析程序的设计与实现

时间: 2024-06-18 14:02:44 浏览: 13
LR(0)分析程序是一种语法分析方法,它通过建立文法的DFA状态转移图,来确定输入的符号串是否可以被该文法所接受。LR(0)分析程序的设计与实现可以大致分为以下几个步骤: 1. 文法预处理:将输入的文法转换为一些易于处理的形式。比如,将文法转换为扩充文法、消除左递归、消除公共左因子等。 2. 构造项集:根据扩充文法,构建出LR(0)项集族。一个项集包含了一些项,每个项表示了一条可能的规约或移进的路径。 3. 构造DFA:基于项集族构建出DFA状态转移图。DFA中的每个状态都是由一个项集生成的,每个转移条件都是由一个文法符号生成的。 4. 构造分析表:对于DFA中的每个状态,构造出对应的分析表,其中包含了移进、规约以及错误处理等操作。这些操作根据当前状态和下一个输入符号来进行。 5. 解析过程:利用构造好的分析表,解析输入的符号串,得到最终的分析结果。如果输入符号串可以被该文法所接受,则输出“accept”;否则输出“error”。
相关问题

LR0分析程序的设计与实现代码

以下是一个简单的 LR(0) 分析程序的设计与实现代码,用 Python 语言实现: ```python # LR(0) 分析程序 # 标识符常量 SHIFT = 1 REDUCE = 2 ACCEPT = 3 ERROR = 4 # 产生式类 class Production: def __init__(self, head, body): self.head = head self.body = body # 项目类 class Item: def __init__(self, production, dot): self.production = production self.dot = dot def __eq__(self, other): return self.production == other.production and self.dot == other.dot def __hash__(self): return hash(str(self.production) + str(self.dot)) # LR(0) 分析表类 class LR0Table: def __init__(self, grammar): self.grammar = grammar self.actions = {} self.gotos = {} # 构造项目集规范族 self.canonical_collection = self.build_canonical_collection() # 构造 LR(0) 分析表 self.build_table() # 构造项目集规范族 def build_canonical_collection(self): # 第一步:初始化 start_production = self.grammar.productions[0] start_item = Item(start_production, 0) closure = self.closure(set([start_item])) current_state = frozenset(closure) canonical_collection = {current_state: closure} # 第二步:循环直到项目集规范族没有变化 while True: for item in current_state: # 对于每个项目 A -> α·Bβ,进行 GOTO 操作 if not item.dot == len(item.production.body): symbol = item.production.body[item.dot] goto = self.goto(current_state, symbol) if not goto in canonical_collection: closure = self.closure(goto) canonical_collection[goto] = closure # 如果项目集规范族没有变化,则退出循环 if len(canonical_collection) == len(current_state): break else: current_state = list(canonical_collection.keys())[-1] return canonical_collection # 求闭包 def closure(self, items): closure = set(items) while True: new_items = set() for item in closure: # 对于每个项目 A -> α·Bβ,将 B -> γ 加入 new_items if not item.dot == len(item.production.body): symbol = item.production.body[item.dot] if symbol in self.grammar.non_terminals: for production in self.grammar.productions: if production.head == symbol: new_item = Item(production, 0) if not new_item in closure: new_items.add(new_item) if not new_items: break closure |= new_items return closure # 求 GOTO(A -> α·Bβ, b) def goto(self, items, symbol): goto = set() for item in items: if not item.dot == len(item.production.body) and item.production.body[item.dot] == symbol: goto.add(Item(item.production, item.dot + 1)) return frozenset(self.closure(goto)) # 构造 LR(0) 分析表 def build_table(self): for i, state in enumerate(self.canonical_collection): # 对于每个项目 A -> α·,将 ACTION[s, a] 设为 SHIFT(t),其中 t = GOTO[s, a] for item in state: if item.dot == len(item.production.body): if item.production.head == self.grammar.start_symbol: self.actions[(i, '$')] = (ACCEPT, None) else: for symbol in self.grammar.follow(item.production.head): self.actions[(i, symbol)] = (REDUCE, item.production) else: symbol = item.production.body[item.dot] goto = self.goto(state, symbol) if symbol in self.grammar.terminals: self.actions[(i, symbol)] = (SHIFT, goto) else: self.gotos[(i, symbol)] = goto # 执行 LR(0) 分析 def parse(self, input): stack = [0] output = [] while True: state = stack[-1] symbol = input[0] if (state, symbol) in self.actions: action, arg = self.actions[(state, symbol)] if action == SHIFT: stack.append(arg) input = input[1:] elif action == REDUCE: head = arg.head body = arg.body output.append(arg) for i in range(len(body)): stack.pop() state = stack[-1] stack.append(self.gotos[(state, head)]) elif action == ACCEPT: output.append(arg) return output else: raise Exception('Syntax error') else: raise Exception('Syntax error') ``` 此代码实现了 LR(0) 分析程序的主要功能,包括构造项目集规范族、构造 LR(0) 分析表和执行 LR(0) 分析。使用时需要提供一个文法对象(包括产生式和起始符号)和一个输入串。输出为分析树或语法错误。

LR0分析程序的设计与实现代码,使用C语言

以下是一个简单的LR(0)分析程序的设计和实现代码,使用了C语言: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_STATES 100 #define MAX_SYMBOLS 100 #define MAX_PRODUCTIONS 100 // 定义文法 char *grammar[] = { "S->E", "E->E+T", "E->T", "T->T*F", "T->F", "F->(E)", "F->id" }; int num_symbols = 5; // 定义项目 char *closure(char **I, int n) { char **J = I; int m = n; while (1) { int item_added = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { char *item = J[i]; int dot_pos = strchr(item, '.') - item; if (dot_pos == strlen(item) - 1) { continue; } char next_symbol = item[dot_pos + 1]; if (next_symbol >= 'A' && next_symbol <= 'Z') { for (int j = 0; j < num_symbols; j++) { if (grammar[j][0] == next_symbol) { char *new_item = malloc(strlen(grammar[j]) + 4); sprintf(new_item, "%c->.%s", next_symbol, grammar[j] + 3); if (!strstr(J[0], new_item) && !strstr(J[m-1], new_item)) { J[m++] = new_item; item_added = 1; } else { free(new_item); } } } } } if (!item_added) { break; } } char *closure = malloc(m * (strlen(grammar[0]) + 1)); strcpy(closure, J[0]); for (int i = 1; i < m; i++) { strcat(closure, "/"); strcat(closure, J[i]); } return closure; } // 定义goto函数 int goto(char **I, int n, char X, char **J) { int m = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { char *item = I[i]; int dot_pos = strchr(item, '.') - item; if (dot_pos == strlen(item) - 1) { continue; } char next_symbol = item[dot_pos + 1]; if (next_symbol == X) { char *new_item = malloc(strlen(item) + 1); strcpy(new_item, item); new_item[dot_pos] = next_symbol; new_item[dot_pos + 1] = '.'; J[m++] = new_item; } } char *closure_J = closure(J, m); int ret = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { if (strcmp(I[i], closure_J) == 0) { ret = 0; break; } } if (ret) { strcpy(I[n], closure_J); } free(closure_J); return ret ? n + 1 : -1; } // 构造LR(0)自动机 char *states[MAX_STATES]; int num_states = 1; char *queue[MAX_STATES]; void construct_LR0_automaton() { char *C = closure((char *[]){"S->.E"}, 1); states[0] = C; queue[0] = C; int head = 0, tail = 1; while (head < tail) { C = queue[head++]; for (char symbol = 'A'; symbol <= 'Z'; symbol++) { char *J[MAX_PRODUCTIONS]; int m = goto(C, strlen(C), symbol, J); if (m > 0) { states[num_states] = J[0]; for (int i = 1; i < m; i++) { strcat(states[num_states], "/"); strcat(states[num_states], J[i]); } queue[tail++] = states[num_states]; num_states++; } } } } // 定义LR(0)分析表 enum Action { SHIFT, REDUCE, ACCEPT }; struct TableEntry { enum Action action; int num; }; struct TableEntry action[MAX_STATES][MAX_SYMBOLS]; int goto_table[MAX_STATES][MAX_SYMBOLS]; void construct_LR0_table() { for (int i = 0; i < num_states; i++) { for (int j = 0; j < MAX_SYMBOLS; j++) { action[i][j].action = -1; goto_table[i][j] = -1; } } for (int i = 0; i < num_states; i++) { char *C = states[i]; char *item = strtok(C, "/"); while (item) { int dot_pos = strchr(item, '.') - item; if (dot_pos == strlen(item) - 1) { for (int j = 0; j < num_symbols; j++) { if (grammar[j][0] == item[0]) { action[i]['$' - 'A'].action = ACCEPT; action[i]['$' - 'A'].num = j; break; } } } else { char X = item[dot_pos + 1]; if (X >= 'a' && X <= 'z') { action[i][X - 'A'].action = SHIFT; action[i][X - 'A'].num = goto(states, num_states, X, (char *[]){"", ""}); } else if (X >= 'A' && X <= 'Z') { int j; for (j = 0; j < num_symbols; j++) { if (grammar[j][0] == X) { break; } } action[i][j].action = REDUCE; action[i][j].num = j; } } item = strtok(NULL, "/"); } } for (int i = 0; i < num_states; i++) { char *C = states[i]; char *item = strtok(C, "/"); while (item) { int dot_pos = strchr(item, '.') - item; if (dot_pos < strlen(item) - 1) { char X = item[dot_pos + 1]; if (X >= 'A' && X <= 'Z') { goto_table[i][X - 'A'] = goto(states, num_states, X, (char *[]){"", ""}); } } item = strtok(NULL, "/"); } } } // 测试 int parse_LR0(char *string) { int stack[MAX_STATES]; int top = 0; stack[top++] = 0; char *input_str = malloc(strlen(string) + 2); strcpy(input_str, string); strcat(input_str, "$"); int output[MAX_PRODUCTIONS]; int num_output = 0; while (1) { int state = stack[top - 1]; char a = input_str[0]; if (action[state][a - 'A'].action == -1) { printf("error\n"); return -1; } switch (action[state][a - 'A'].action) { case SHIFT: stack[top++] = action[state][a - 'A'].num; input_str++; break; case REDUCE: { int num = action[state][a - 'A'].num; output[num_output++] = num; char *production = grammar[num]; int len = strlen(production) - 3; for (int i = 0; i < len * 2; i++) { top--; } state = stack[top - 1]; stack[top++] = goto_table[state][production[0] - 'A']; break; } case ACCEPT: output[num_output++] = num_symbols; for (int i = 0; i < num_output; i++) { printf("%s\n", grammar[output[i]]); } return 0; } } } int main() { construct_LR0_automaton(); construct_LR0_table(); parse_LR0("id+id*id"); return 0; } ``` 这段代码实现了一个简单的LR(0)分析程序,包括构造LR(0)自动机和分析表,以及使用分析表进行语法分析的过程。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

4 实验四:LR分析程序的设计与实现

1、了解LR(0)分析方法是严格的从左向右扫描,和自底向上的语法分析方法。 2、掌握LR(0)语法分析方法。
recommend-type

无符号数的算术四则运算LR语法分析器设计实现

无符号数的算术四则运算LR语法分析器设计实现 本资源是一个基于C++的编译原理实验,旨在设计、编制和调试一个典型的语法分析程序,以实现对无符号数的算术四则运算的语法检查和结构分析。 一、实验目的与要求 该...
recommend-type

编译原理课程设计 LR(0)分析表和分析器的构造和程序实现

LR(0)分析表算法的程序实现 1. 对任意给定的文法 ,完成识别文法活前缀的 、 的状态转化矩阵及 项目集规范族的构造; 2. 判断该文法是否为 文法,实现 分析表的构造,并输出到指定文件中; 3. 实现 分析器总控程序...
recommend-type

LR(1)语法分析 编译器 项目集构造课程设计

LR(1) 语法分析器的设计目的在于实现语法分析,识别出源程序中的语法错误。设计要求包括: * 实现 LR(1) 语法分析算法 * 使用 C 语言编写源程序建立 LR(1) 分析器 * 实现语法分析功能,识别出语法错误 二、LR(1) ...
recommend-type

算术表达式预测分析程序实现

算术表达式预测分析程序实现 一、算术表达式预测分析程序设计 算术表达式预测分析程序设计是计算机科学中一个重要的研究领域,旨在开发出能够对给定算术表达式进行预测分析的程序。该程序的设计需要掌握自上而下...
recommend-type

京瓷TASKalfa系列维修手册:安全与操作指南

"该资源是一份针对京瓷TASKalfa系列多款型号打印机的维修手册,包括TASKalfa 2020/2021/2057,TASKalfa 2220/2221,TASKalfa 2320/2321/2358,以及DP-480,DU-480,PF-480等设备。手册标注为机密,仅供授权的京瓷工程师使用,强调不得泄露内容。手册内包含了重要的安全注意事项,提醒维修人员在处理电池时要防止爆炸风险,并且应按照当地法规处理废旧电池。此外,手册还详细区分了不同型号产品的打印速度,如TASKalfa 2020/2021/2057的打印速度为20张/分钟,其他型号则分别对应不同的打印速度。手册还包括修订记录,以确保信息的最新和准确性。" 本文档详尽阐述了京瓷TASKalfa系列多功能一体机的维修指南,适用于多种型号,包括速度各异的打印设备。手册中的安全警告部分尤为重要,旨在保护维修人员、用户以及设备的安全。维修人员在操作前必须熟知这些警告,以避免潜在的危险,如不当更换电池可能导致的爆炸风险。同时,手册还强调了废旧电池的合法和安全处理方法,提醒维修人员遵守地方固体废弃物法规。 手册的结构清晰,有专门的修订记录,这表明手册会随着设备的更新和技术的改进不断得到完善。维修人员可以依靠这份手册获取最新的维修信息和操作指南,确保设备的正常运行和维护。 此外,手册中对不同型号的打印速度进行了明确的区分,这对于诊断问题和优化设备性能至关重要。例如,TASKalfa 2020/2021/2057系列的打印速度为20张/分钟,而TASKalfa 2220/2221和2320/2321/2358系列则分别具有稍快的打印速率。这些信息对于识别设备性能差异和优化工作流程非常有用。 总体而言,这份维修手册是京瓷TASKalfa系列设备维修保养的重要参考资料,不仅提供了详细的操作指导,还强调了安全性和合规性,对于授权的维修工程师来说是不可或缺的工具。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【进阶】入侵检测系统简介

![【进阶】入侵检测系统简介](http://www.csreviews.cn/wp-content/uploads/2020/04/ce5d97858653b8f239734eb28ae43f8.png) # 1. 入侵检测系统概述** 入侵检测系统(IDS)是一种网络安全工具,用于检测和预防未经授权的访问、滥用、异常或违反安全策略的行为。IDS通过监控网络流量、系统日志和系统活动来识别潜在的威胁,并向管理员发出警报。 IDS可以分为两大类:基于网络的IDS(NIDS)和基于主机的IDS(HIDS)。NIDS监控网络流量,而HIDS监控单个主机的活动。IDS通常使用签名检测、异常检测和行
recommend-type

轨道障碍物智能识别系统开发

轨道障碍物智能识别系统是一种结合了计算机视觉、人工智能和机器学习技术的系统,主要用于监控和管理铁路、航空或航天器的运行安全。它的主要任务是实时检测和分析轨道上的潜在障碍物,如行人、车辆、物体碎片等,以防止这些障碍物对飞行或行驶路径造成威胁。 开发这样的系统主要包括以下几个步骤: 1. **数据收集**:使用高分辨率摄像头、雷达或激光雷达等设备获取轨道周围的实时视频或数据。 2. **图像处理**:对收集到的图像进行预处理,包括去噪、增强和分割,以便更好地提取有用信息。 3. **特征提取**:利用深度学习模型(如卷积神经网络)提取障碍物的特征,如形状、颜色和运动模式。 4. **目标
recommend-type

小波变换在视频压缩中的应用

"多媒体通信技术视频信息压缩与处理(共17张PPT).pptx" 多媒体通信技术涉及的关键领域之一是视频信息压缩与处理,这在现代数字化社会中至关重要,尤其是在传输和存储大量视频数据时。本资料通过17张PPT详细介绍了这一主题,特别是聚焦于小波变换编码和分形编码两种新型的图像压缩技术。 4.5.1 小波变换编码是针对宽带图像数据压缩的一种高效方法。与离散余弦变换(DCT)相比,小波变换能够更好地适应具有复杂结构和高频细节的图像。DCT对于窄带图像信号效果良好,其变换系数主要集中在低频部分,但对于宽带图像,DCT的系数矩阵中的非零系数分布较广,压缩效率相对较低。小波变换则允许在频率上自由伸缩,能够更精确地捕捉图像的局部特征,因此在压缩宽带图像时表现出更高的效率。 小波变换与傅里叶变换有本质的区别。傅里叶变换依赖于一组固定频率的正弦波来表示信号,而小波分析则是通过母小波的不同移位和缩放来表示信号,这种方法对非平稳和局部特征的信号描述更为精确。小波变换的优势在于同时提供了时间和频率域的局部信息,而傅里叶变换只提供频率域信息,却丢失了时间信息的局部化。 在实际应用中,小波变换常常采用八带分解等子带编码方法,将低频部分细化,高频部分则根据需要进行不同程度的分解,以此达到理想的压缩效果。通过改变小波的平移和缩放,可以获取不同分辨率的图像,从而实现按需的图像质量与压缩率的平衡。 4.5.2 分形编码是另一种有效的图像压缩技术,特别适用于处理不规则和自相似的图像特征。分形理论源自自然界的复杂形态,如山脉、云彩和生物组织,它们在不同尺度上表现出相似的结构。通过分形编码,可以将这些复杂的形状和纹理用较少的数据来表示,从而实现高压缩比。分形编码利用了图像中的分形特性,将其转化为分形块,然后进行编码,这在处理具有丰富细节和不规则边缘的图像时尤其有效。 小波变换和分形编码都是多媒体通信技术中视频信息压缩的重要手段,它们分别以不同的方式处理图像数据,旨在减少存储和传输的需求,同时保持图像的质量。这两种技术在现代图像处理、视频编码标准(如JPEG2000)中都有广泛应用。