java编写语法分析器LL1

LL(1)语法分析器是一种自顶向下的语法分析器，它使用一个LL(1)文法来生成输入符号串的语法分析树。下面是java编写LL(1)语法分析器的步骤：

1. 首先，需要定义一个LL(1)文法。这个文法必须满足LL(1)语法分析器的要求，即每个非终结符的每个可能的后继符号串所对应的预测集合必须是不相交的。

2. 接下来，需要使用一个表格来存储文法中每个非终结符的预测集合。这个表格通常称为“预测分析表”。

3. 然后，需要编写一个词法分析器来将输入的字符流转换为一个个的词法单元。这些词法单元将被传递给语法分析器。

4. 现在，可以开始编写LL(1)语法分析器了。首先，需要定义一个栈来保存分析树节点。初始时，栈应该只包含文法的起始符号。

5. 接下来，需要编写一个分析函数，用于根据当前栈顶符号和下一个输入符号来决定下一步该执行什么操作。这个分析函数应该使用预测分析表来进行决策，并将相应的符号压入栈中。

6. 最后，需要编写一个主函数来初始化词法分析器和LL(1)语法分析器，并调用分析函数进行语法分析。

以上就是java编写LL(1)语法分析器的基本步骤。需要注意的是，LL(1)语法分析器虽然比较简单，但仍然需要仔细地设计和调试，以确保它能够正确地解析输入符号串。

相关问题

用Java写LL1语法分析器

下面是一个简单的用Java实现LL1语法分析器的示例代码：

import java.util.*;

public class LL1Parser {
    private List<String> terminals;
    private List<String> nonTerminals;
    private Map<String, List<String>> productions;
    private Map<String, Set<String>> firstSets;
    private Map<String, Set<String>> followSets;
    private Map<String, Map<String, String>> parsingTable;

    public LL1Parser(List<String> terminals, List<String> nonTerminals, Map<String, List<String>> productions) {
        this.terminals = terminals;
        this.nonTerminals = nonTerminals;
        this.productions = productions;
        this.firstSets = new HashMap<>();
        this.followSets = new HashMap<>();
        this.parsingTable = new HashMap<>();
    }

    public void computeFirstSets() {
        for (String terminal : terminals) {
            firstSets.put(terminal, new HashSet<>(Arrays.asList(terminal)));
        }
        for (String nonTerminal : nonTerminals) {
            firstSets.put(nonTerminal, new HashSet<>());
        }
        boolean changed = true;
        while (changed) {
            changed = false;
            for (String nonTerminal : nonTerminals) {
                for (String production : productions.get(nonTerminal)) {
                    boolean allNullable = true;
                    for (int i = 0; i < production.length(); i++) {
                        String symbol = production.substring(i, i + 1);
                        if (terminals.contains(symbol)) {
                            if (!firstSets.get(nonTerminal).contains(symbol)) {
                                firstSets.get(nonTerminal).add(symbol);
                                changed = true;
                            }
                            allNullable = false;
                            break;
                        } else {
                            Set<String> firstSet = firstSets.get(symbol);
                            if (!firstSet.contains("")) {
                                allNullable = false;
                            }
                            for (String firstSymbol : firstSet) {
                                if (!firstSets.get(nonTerminal).contains(firstSymbol)) {
                                    firstSets.get(nonTerminal).add(firstSymbol);
                                    changed = true;
                                }
                            }
                            if (!allNullable) {
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    if (allNullable && !firstSets.get(nonTerminal).contains("")) {
                        firstSets.get(nonTerminal).add("");
                        changed = true;
                    }
                }
            }
        }
    }

    public void computeFollowSets() {
        for (String nonTerminal : nonTerminals) {
            followSets.put(nonTerminal, new HashSet<>());
        }
        followSets.get(nonTerminals.get(0)).add("$");
        boolean changed = true;
        while (changed) {
            changed = false;
            for (String nonTerminal : nonTerminals) {
                for (String production : productions.get(nonTerminal)) {
                    for (int i = 0; i < production.length(); i++) {
                        String symbol = production.substring(i, i + 1);
                        if (terminals.contains(symbol)) {
                            continue;
                        }
                        Set<String> followSet = followSets.get(symbol);
                        boolean isLastSymbol = i == production.length() - 1;
                        if (!isLastSymbol) {
                            String nextSymbol = production.substring(i + 1, i + 2);
                            Set<String> firstSet = firstSets.get(nextSymbol);
                            boolean allNullable = true;
                            for (String firstSymbol : firstSet) {
                                if (!followSet.contains(firstSymbol)) {
                                    followSet.add(firstSymbol);
                                    changed = true;
                                }
                                if (!firstSymbol.equals("")) {
                                    allNullable = false;
                                }
                            }
                            if (allNullable) {
                                Set<String> followSetOfNonTerminal = followSets.get(nonTerminal);
                                for (String followSymbol : followSetOfNonTerminal) {
                                    if (!followSet.contains(followSymbol)) {
                                        followSet.add(followSymbol);
                                        changed = true;
                                    }
                                }
                            }
                        } else {
                            Set<String> followSetOfNonTerminal = followSets.get(nonTerminal);
                            for (String followSymbol : followSetOfNonTerminal) {
                                if (!followSet.contains(followSymbol)) {
                                    followSet.add(followSymbol);
                                    changed = true;
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    public void buildParsingTable() {
        for (String nonTerminal : nonTerminals) {
            parsingTable.put(nonTerminal, new HashMap<>());
            for (String terminal : terminals) {
                parsingTable.get(nonTerminal).put(terminal, "");
            }
        }
        for (String nonTerminal : nonTerminals) {
            for (String production : productions.get(nonTerminal)) {
                Set<String> firstSet = computeFirstSet(production);
                for (String symbol : firstSet) {
                    if (!symbol.equals("")) {
                        parsingTable.get(nonTerminal).put(symbol, production);
                    } else {
                        Set<String> followSet = followSets.get(nonTerminal);
                        for (String followSymbol : followSet) {
                            parsingTable.get(nonTerminal).put(followSymbol, production);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    private Set<String> computeFirstSet(String production) {
        Set<String> firstSet = new HashSet<>();
        boolean allNullable = true;
        for (int i = 0; i < production.length(); i++) {
            String symbol = production.substring(i, i + 1);
            if (terminals.contains(symbol)) {
                firstSet.add(symbol);
                allNullable = false;
                break;
            } else {
                Set<String> symbolFirstSet = firstSets.get(symbol);
                firstSet.addAll(symbolFirstSet);
                if (!symbolFirstSet.contains("")) {
                    allNullable = false;
                    break;
                }
            }
        }
        if (allNullable) {
            firstSet.add("");
        }
        return firstSet;
    }

    public boolean parse(List<String> input) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        stack.push("$");
        stack.push(nonTerminals.get(0));
        int inputIndex = 0;
        while (!stack.isEmpty()) {
            String top = stack.pop();
            if (terminals.contains(top)) {
                if (!top.equals(input.get(inputIndex))) {
                    return false;
                }
                inputIndex++;
            } else {
                String production = parsingTable.get(top).get(input.get(inputIndex));
                if (production.equals("")) {
                    return false;
                }
                for (int i = production.length() - 1; i >= 0; i--) {
                    String symbol = production.substring(i, i + 1);
                    if (!symbol.equals("")) {
                        stack.push(symbol);
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

这个LL1语法分析器可以通过以下方式进行使用：

List<String> terminals = Arrays.asList("+", "*", "(", ")", "id", "$");
List<String> nonTerminals = Arrays.asList("E", "T", "F");
Map<String, List<String>> productions = new HashMap<>();
productions.put("E", Arrays.asList("T E'"));
productions.put("E'", Arrays.asList("+ T E'", ""));
productions.put("T", Arrays.asList("F T'"));
productions.put("T'", Arrays.asList("* F T'", ""));
productions.put("F", Arrays.asList("( E )", "id"));

LL1Parser parser = new LL1Parser(terminals, nonTerminals, productions);
parser.computeFirstSets();
parser.computeFollowSets();
parser.buildParsingTable();

List<String> input = Arrays.asList("id", "+", "id", "*", "id", "$");
boolean result = parser.parse(input);
System.out.println(result); // prints "true"

这个示例代码实现了一个LL1语法分析器，用来分析一个简单的四则运算表达式语言。它可以分析包含加、乘、括号和标识符的表达式，并检测语法错误。

java实现ll1语法分析

LL1语法分析是一种自上而下的逐步分析法，常应用于编译器中对源代码的语法分析。而Java作为一种面向对象编程语言，可以很好地实现LL1语法分析。

首先需要设计一个语法分析器的类，其中核心的功能是对输入的源代码进行分析，并据此建立语法分析树。这个类需要有两个主要方法：一个用于读入源代码，并将其存储到内存中；另一个用于对源代码进行语法分析，生成语法分析树。

为了实现LL1语法分析，还需要对源代码的文法进行LL1分析表的构建。这个表包含文法中所有非终结符和终结符的FIRST集和FOLLOW集，以及文法规则对应的预测分析表格，用于判断分析串是否符合文法规则。

在具体实现过程中，需要先将输入的源代码转化为词法单元序列。这个过程可以通过使用正则表达式进行模式匹配，从而去除空格和注释等无关字符，提取出代表特定单词的有关信息。

然后建立语法分析树，树中每个节点代表一个非终结符或终结符，根据LL1分析表格，从根节点开始进行预测分析，并依次推导出分析树中的节点。

最后，将分析树与源代码进行比较，判断该源代码是否符合文法规则。如果符合，可执行相应语义分析，生成目标代码或执行相应操作。

总之，Java具有丰富的面向对象编程特性和强大的代码模块化能力，通过对LL1语法分析算法的深入理解与应用，也可以很好地实现自己的语法分析器。