如何使用C++实现一个LL(1)分析器，以支持基本的算术表达式解析？请详细说明状态图和非递归预测分析算法的设计和实现。

要实现一个LL(1)分析器解析基本的算术表达式，首先需要了解LL(1)分析的工作原理和所需的工具。LL(1)分析是编译原理中一种常用的自顶向下语法分析方法，它使用递归下降的方式解析输入的源程序，并根据LL(1)分析表来决定分析的动作。其中，LL(1)分析表是根据文法的FIRST和FOLLOW集推导出来的。而状态图则是词法分析中的概念，用于描述词法单元的识别过程。

参考资源链接：[计算机语言词法与语法分析程序设计](https://wenku.csdn.net/doc/1iveqxeooq?spm=1055.2569.3001.10343)

在实现LL(1)分析器时，首先定义算术表达式的文法规则，例如：
E → E + T | T
T → T * F | F
F → ( E ) | id

接着，根据这些文法规则构建LL(1)分析表。然后，实现词法分析函数`intscan()`，使用状态图来处理词法单元的识别，如标识符、运算符和括号等。状态图的每个状态都对应着对输入字符的特定处理，例如，状态1可能表示已经读取了字母且期待更多的字母或数字来构成一个完整的标识符。

具体到非递归预测分析算法的设计和实现，你需要维护一个栈和输入缓冲区，并使用一个指针跟踪输入的位置。算法开始时，栈中包含起始符号和一个特殊的结束符号$，输入缓冲区包含了需要解析的表达式。算法循环执行以下步骤：
1. 查看栈顶元素和输入指针位置的字符。
2. 根据LL(1)分析表和当前输入，决定是将输入字符压入栈中、将栈中的符号弹出还是替换栈顶符号。
3. 如果是替换，使用分析表中对应的规则进行替换。
4. 移动输入指针或弹出栈顶元素。
5. 重复以上步骤直到栈中只剩下结束符号$且输入缓冲区为空。

在C++中，你可以使用栈数据结构（如`std::stack`）来实现上述算法，并通过循环控制分析过程。为了避免递归调用栈溢出的问题，特别是在解析复杂的表达式时，非递归预测分析显得尤为重要。

通过结合《计算机语言词法与语法分析程序设计》中的理论知识和实验指导，你可以掌握如何从头设计和实现一个功能完善的LL(1)分析器。书中不仅详细解释了相关理论，还提供了实际的编程指导和示例代码，这将帮助你更好地理解并掌握词法分析和语法分析的实现技术。

参考资源链接：[计算机语言词法与语法分析程序设计](https://wenku.csdn.net/doc/1iveqxeooq?spm=1055.2569.3001.10343)