chomsky生成文法python代码实现

Chomsky生成文法是一种描述语言结构的形式系统，通常用于理论计算机科学中的语言理论和编译器设计。在Python中实现Chomsky语法，尤其是上下文无关文法(CFG)，可以通过定义符号、产生式和解析树等概念来完成。下面是一个简单的例子，使用抽象语法树(AST)库`ast`来表示生成过程：

from typing import List, Union, Tuple
from dataclasses import dataclass

# 定义非终结符和终结符
Terminal = str
NonTerminal = str

# 生成式的类型
Production = Union[Tuple[NonTerminal, Terminal], Tuple[NonTerminal, List['Production']]]

# Chomsky生成文法类
@dataclass(frozen=True)
class Grammar:
    start_symbol: NonTerminal
    productions: List[Production]

# 示例：实现一个简单的CFG，表示整数的文法
simple_grammar = Grammar(
    start_symbol="S",
    productions=[
        ("S", ["E"]),
        ("E", ["E", "+", "T"]),
        ("E", ["T"]),
        ("T", ["T", "*", "F"]),
        ("T", ["F"]),
        ("F", [Terminal(str(num)) for num in range(10)]),
    ],
)

# 这里只展示了文法的定义，实际应用中你可能还需要一个解析器来处理输入，根据生成文法生成AST

在这个例子中，`Grammar`类包含了开始符号和一系列生产规则。每个生产规则是一个元组，第一个元素是非终结符，第二个元素是终结符或由其他非终结符和终结符组成的列表。