java实现LR(0)活前缀DFA的构造,输入一个普通的文法 ,输出输入文法的活前缀DFA

时间: 2024-02-27 22:52:11 浏览: 116
好的,我明白了。LR(0) 活前缀 DFA 的构造可以分为以下几个步骤: 1. 对输入的文法进行扩充,添加一个起始符号 S',将 S' -> S 作为第一条产生式。 2. 构造 LR(0) 项集族,即每个项集表示了从某个状态经过某个符号可以转移到的所有状态。 3. 对每个 LR(0) 项集进行闭包运算,即将所有可能的后继符号加入该项集中,直到没有新的符号可以加入为止。 4. 对每个 LR(0) 项集进行转移运算,即对每个非终结符构造一个新的项集,表示从当前项集经过该非终结符可以转移到的所有状态。 5. 对所有项集进行编号,作为状态标识。 6. 构造活前缀 DFA,即对每个状态和每个终结符构造一个转移边,表示从当前状态经过该终结符可以转移到的下一个状态。 下面给出 Java 代码实现: ```java import java.util.*; public class LR0DFA { private final Grammar grammar; // 输入文法 private final Map<LR0State, Integer> stateMap; // 状态到编号的映射 private final List<LR0State> stateList; // 状态列表 private final List<Map<String, Integer>> transitionTable; // 转移表 public LR0DFA(Grammar grammar) { this.grammar = grammar; this.stateMap = new HashMap<>(); this.stateList = new ArrayList<>(); this.transitionTable = new ArrayList<>(); build(); } // 构造 LR(0) 活前缀 DFA private void build() { // 对文法进行扩充 String startSymbol = grammar.getStartSymbol(); Production augmentedProduction = new Production("S'", Collections.singletonList(startSymbol)); List<Production> productions = new ArrayList<>(grammar.getProductions()); productions.add(0, augmentedProduction); Grammar augmentedGrammar = new Grammar(grammar.getTerminals(), grammar.getNonTerminals(), startSymbol, productions); // 构造 LR(0) 项集族 LR0State startState = new LR0State(augmentedGrammar, augmentedProduction, 0); Set<LR0State> stateSet = new HashSet<>(); stateSet.add(startState); Queue<LR0State> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(startState); while (!queue.isEmpty()) { LR0State state = queue.poll(); for (String symbol : state.getNextSymbols()) { LR0State nextState = state.go(symbol); if (!stateSet.contains(nextState)) { stateSet.add(nextState); queue.offer(nextState); } } } // 对每个 LR(0) 项集进行闭包和转移运算 for (LR0State state : stateSet) { state.closure(); } for (LR0State state : stateSet) { Map<String, LR0State> nextMap = state.getNextStateMap(); Map<String, Integer> transitionMap = new HashMap<>(); for (Map.Entry<String, LR0State> entry : nextMap.entrySet()) { String symbol = entry.getKey(); LR0State nextState = entry.getValue(); if (!stateSet.contains(nextState)) { continue; } int nextStateId = stateMap.computeIfAbsent(nextState, s -> stateList.size()); transitionMap.put(symbol, nextStateId); } stateList.add(state); stateMap.put(state, stateList.size() - 1); transitionTable.add(transitionMap); } } // 获取状态数 public int getStateCount() { return stateList.size(); } // 获取转移表 public List<Map<String, Integer>> getTransitionTable() { return transitionTable; } // 获取状态对应的编号 public int getStateId(LR0State state) { return stateMap.get(state); } } ``` 其中,LR0State 表示 LR(0) 项集,包含了该项集中的所有项以及从该项集可以转移到的下一个状态。LR0State 的 go 方法表示对该项集进行转移运算,返回一个新的项集。LR0State 的 closure 方法表示对该项集进行闭包运算,将所有可能的后继符号加入该项集中。 转移表是一个二维列表,列表的每个元素是一个 Map,表示某个状态在某个终结符下可以转移到的下一个状态的编号。状态通过 stateMap 进行编号,编号从 0 开始递增。getStateCount 方法返回状态数,getStateId 方法返回某个状态对应的编号。 使用 LR0DFA 类可以对输入的文法构造 LR(0) 活前缀 DFA,获取状态数和转移表。例如,对于以下文法: ``` S -> E E -> E + T | T T -> int * T | int ``` 可以这样使用 LR0DFA 类: ```java Grammar grammar = new Grammar( Arrays.asList("int", "+", "*"), Arrays.asList("S", "E", "T"), "S", Arrays.asList( new Production("S", Collections.singletonList("E")), new Production("E", Arrays.asList("E", "+", "T")), new Production("E", Collections.singletonList("T")), new Production("T", Arrays.asList("int", "*", "T")), new Production("T", Collections.singletonList("int")) ) ); LR0DFA dfa = new LR0DFA(grammar); int stateCount = dfa.getStateCount(); List<Map<String, Integer>> transitionTable = dfa.getTransitionTable(); ``` 这样,stateCount 就是状态数,transitionTable 就是转移表。
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