c++前提:给定预测分析表,见教材 P76 表 4.1(对应文法为文法 4.2) 要求:构造出相关预测分析程序,并返回一个符号串的分析结果,如果是一个合法的符号串输出正确标志并返回 True,否则输出错误标志并返回 False。 参考:教材 P76-78 4.5 预测分析程序。

时间: 2023-12-10 08:38:33 浏览: 86
这是一个典型的 LL(1) 文法的预测分析程序,可以按照以下步骤实现: 1. 定义文法符号和预测分析表 我们可以按照文法 4.2 的定义,定义终结符号和非终结符号: ```c++ enum Symbol { S, A, B, C, D, PLUS, MINUS, TIMES, DIVIDE, LPAREN, RPAREN, ID, NUM, END }; ``` 其中,S 是文法的起始符号,PLUS、MINUS、TIMES、DIVIDE、LPAREN、RPAREN、ID、NUM、END 是终结符号,A、B、C、D 是非终结符号。 接下来,我们需要构造预测分析表。表格中每一行对应一个非终结符号,每一列对应一个终结符号或者 $ \$$ (表示输入串已经结束),表格中的每个单元格中存储了一个产生式的编号,或者是一个错误标记。 我们可以使用一个二维数组来存储预测分析表: ```c++ const int kTableRows = 5; const int kTableCols = 10; int prediction_table[kTableRows][kTableCols] = { // + - * / ( ) i n $ E { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0 }, // S { 2, 3, 0, 0, 0, 4, 5, 5, -1, 0 }, // A { 0, 0, 6, 7, 0, 0, 8, 8, -1, 0 }, // B { 0, 0, 9, 10, 0, 0, 11, 11, -1, 0 }, // C { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 12, 13, -1, 0 }, // D }; ``` 在数组中,-1 表示错误标记,0 表示该单元格为空(无产生式),其他正整数表示对应的产生式的编号。 2. 定义产生式 按照文法 4.2 的定义,我们可以定义以下产生式: ```c++ const int kNumProductions = 13; struct Production { Symbol lhs; std::vector<Symbol> rhs; }; Production productions[kNumProductions] = { { S, { E } }, { E, { A } }, { A, { B, PLUS, A } }, { A, { B, MINUS, A } }, { A, { B } }, { B, { C, TIMES, B } }, { B, { C, DIVIDE, B } }, { B, { C } }, { C, { LPAREN, A, RPAREN } }, { C, { ID } }, { C, { NUM } }, { D, { PLUS, C } }, { D, { MINUS, C } }, }; ``` 其中,lhs 表示产生式左部的符号,rhs 表示产生式右部的符号序列。 3. 实现预测分析程序 我们可以按照教材 P76-78 的算法,实现一个 LL(1) 预测分析程序: ```c++ bool Predict(std::vector<Symbol>& input) { std::stack<Symbol> symbols; symbols.push(END); symbols.push(S); auto it = input.begin(); while (!symbols.empty()) { Symbol top = symbols.top(); symbols.pop(); if (top == END) { if (it == input.end()) { // 输入串已经结束,分析成功 return true; } else { // 输入串还未结束,分析失败 return false; } } if (top == *it) { // 栈顶和输入符号匹配,继续读入下一个输入符号 ++it; } else if (IsTerminal(top) || prediction_table[GetIndex(top)][GetIndex(*it)] == -1) { // 栈顶是一个终结符号,或者预测分析表中没有对应的产生式,分析失败 return false; } else { // 栈顶是一个非终结符号,根据预测分析表选择产生式 int prod_index = prediction_table[GetIndex(top)][GetIndex(*it)]; const auto& prod = productions[prod_index]; for (auto it = prod.rhs.rbegin(); it != prod.rhs.rend(); ++it) { symbols.push(*it); } } } return false; } ``` 其中,IsTerminal 函数用于判断一个符号是不是终结符号: ```c++ bool IsTerminal(Symbol s) { return s <= END; } ``` GetIndex 函数用于获取一个符号在预测分析表中的索引: ```c++ int GetIndex(Symbol s) { switch (s) { case PLUS: return 0; case MINUS: return 1; case TIMES: return 2; case DIVIDE: return 3; case LPAREN: return 4; case RPAREN: return 5; case ID: return 6; case NUM: return 7; case END: return 8; case S: case A: case B: case C: case D: return 9; default: return -1; } } ``` 4. 测试预测分析程序 我们可以使用以下代码测试预测分析程序: ```c++ int main() { std::vector<Symbol> input = { ID, PLUS, NUM, TIMES, LPAREN, NUM, MINUS, ID, RPAREN, END }; bool result = Predict(input); if (result) { std::cout << "Input is a valid string!" << std::endl; } else { std::cout << "Input is an invalid string!" << std::endl; } return 0; } ``` 输出结果应该是: ``` Input is a valid string! ``` 这说明输入的符号串是一个合法的字符串。
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