LR分析程序

LR分析是一种基于自底向上的语法分析方法，常用于编译器的语法分析阶段。它通过构建状态机和使用栈来对输入的符号串进行分析，判断是否符合语法规则。下面是一个简单的LR分析程序的实现步骤：

1. 定义文法的产生式规则，例如：

S -> E
E -> E + T | T
T -> T * F | F
F -> ( E ) | id

2. 构建LR分析表，包括状态转移表和动作表。状态转移表用于记录状态之间的转移关系，动作表用于记录在某个状态下应该执行的动作。

3. 实现LR分析器，主要包括以下步骤：

- 读入输入符号串，将其存入输入缓冲区。
- 初始化状态栈和符号栈，将状态0和文法符号$入栈。
- 从输入缓冲区读入下一个符号a，并查找状态栈顶状态s和当前符号a对应的操作。
- 如果操作是移进（shift），则将符号a和新状态t入栈，继续读入下一个符号a。
- 如果操作是规约（reduce），则弹出状态栈和符号栈中对应数量的符号和状态，并将规约后的文法符号和新状态t入栈。
- 如果操作是接受（accept），则说明输入符号串符合语法规则，分析结束。
- 如果无法找到对应操作，则说明输入符号串不符合语法规则，分析失败。

LR分析程序的实现需要涉及到状态机、栈等基本数据结构和算法，需要对编译原理有一定的理解和实践经验。

相关问题

lr分析程序

LR分析是一种自底向上的语法分析方法，常用于编译器中的语法分析。下面是一个简单的LR分析程序示例：

1. 定义文法产生式和文法符号。

# 定义文法产生式
E → E + T | T
T → T * F | F
F → ( E ) | id

# 定义文法符号
tokens = ['id', '+', '*', '(', ')']

2. 构建LR分析表。

# 定义LR分析表
action = [
    {'id': 's5', '(': 's4'},
    {'+': 's6', '$': 'acc'},
    {'*': 's7'},
    {'+': 'r2', '*': 'r2', ')': 'r2', '$': 'r2'},
    {'id': 's5', '(': 's4'},
    {'+': 'r4', '*': 'r4', ')': 'r4', '$': 'r4'},
    {'id': 's5', '(': 's4'},
    {'id': 's5', '(': 's4'},
    {'+': 'r6', '*': 'r6', ')': 'r6', '$': 'r6'},
    {'+': 's6', ')': 'r8', '$': 'r8'},
    {'+': 'r1', '*': 's7', ')': 'r1', '$': 'r1'},
    {'+': 'r3', '*': 'r3', ')': 'r3', '$': 'r3'},
    {'+': 'r5', '*': 'r5', ')': 'r5', '$': 'r5'}
]
goto = [
    {'E': 1, 'T': 2, 'F': 3},
    {},
    {},
    {},
    {'E': 8, 'T': 2, 'F': 3},
    {},
    {},
    {},
    {},
    {},
    {},
    {},
    {}
]

3. 实现LR分析器。

# 实现LR分析器
def lr_parser(tokens, action, goto):
    stack = [0]
    i = 0
    while True:
        state = stack[-1]
        token = tokens[i]['type']
        if token not in action[state]:
            return False
        action_type, action_value = action[state][token][0], int(action[state][token][1:])
        if action_type == 's':
            stack.append(token)
            stack.append(action_value)
            i += 1
        elif action_type == 'r':
            production = action_value
            lhs, rhs = productions[production]
            for _ in range(len(rhs) * 2):
                stack.pop()
            state = stack[-1]
            stack.append(lhs)
            stack.append(goto[state][lhs])
        elif action_type == 'acc':
            return True

4. 运行LR分析器并输出结果。

# 运行LR分析器并输出结果
tokens = [{'type': 'id'}, {'type': '+'}, {'type': 'id'}, {'type': '*'}, {'type': 'id'}, {'type': '$'}]
if lr_parser(tokens, action, goto):
    print('Accepted')
else:
    print('Rejected')

以上就是一个简单的LR分析程序示例，可以用于分析输入的语法是否符合定义的文法。

用Java代码写一个lr分析程序

下面是一个简单的 Java 代码实现 LR 分析的示例：

import java.util.*;

public class LRParser {

    // 定义文法规则
    private static final String[][] grammar = {
        {"E'", "E"},
        {"E", "E+T"},
        {"E", "T"},
        {"T", "T*F"},
        {"T", "F"},
        {"F", "(E)"},
        {"F", "id"}
    };

    // 定义符号集合
    private static final Set<String> nonTerminals = new HashSet<>();
    private static final Set<String> terminals = new HashSet<>();
    private static final Map<String, Set<String>> followSets = new HashMap<>();

    static {
        for (String[] rule : grammar) {
            nonTerminals.add(rule[0]);
            for (int i = 1; i < rule.length; i++) {
                if (!nonTerminals.contains(rule[i])) {
                    terminals.add(rule[i]);
                }
            }
        }
    }

    // 构建 LR 分析表
    private static final String[][] actionTable = {
        {"S5", "", "", "S4", "", "", ""},
        {"", "S6", "", "", "", "", "acc"},
        {"", "R2", "S7", "", "R2", "R2", ""},
        {"", "R4", "R4", "", "R4", "R4", ""},
        {"S5", "", "", "S4", "", "", ""},
        {"", "R6", "R6", "", "R6", "R6", ""},
        {"S5", "", "", "S4", "", "", ""},
        {"S5", "", "", "S4", "", "", ""},
        {"", "S6", "", "", "S11", "", ""},
        {"", "R1", "S7", "", "R1", "R1", ""},
        {"", "R3", "R3", "", "R3", "R3", ""},
        {"", "R5", "R5", "", "R5", "R5", ""}
    };

    private static final int[][] gotoTable = {
        {1, 2, 3},
        {0, 0, 0},
        {0, 0, 0},
        {0, 0, 0},
        {8, 2, 3},
        {0, 0, 0},
        {0, 9, 3},
        {0, 0, 10},
        {0, 0, 0},
        {0, 0, 0},
        {0, 0, 0},
        {0, 0, 0}
    };

    // 定义栈
    private static Stack<Integer> stateStack = new Stack<>();
    private static Stack<String> symbolStack = new Stack<>();

    // LR 分析函数
    public static void parse(String input) {
        stateStack.push(0);
        int i = 0;
        while (i < input.length()) {
            int state = stateStack.peek();
            String lookahead = input.substring(i, i + 1);
            String action = actionTable[state][terminals.indexOf(lookahead)];
            if (action.isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("Invalid input at position " + i);
            }
            if (action.startsWith("S")) {
                // 移进
                int nextState = Integer.parseInt(action.substring(1));
                stateStack.push(nextState);
                symbolStack.push(lookahead);
                i++;
            } else if (action.startsWith("R")) {
                // 规约
                int rule = Integer.parseInt(action.substring(1));
                String[] rhs = grammar[rule][1].split("\\s+");
                for (int j = 0; j < rhs.length; j++) {
                    stateStack.pop();
                    symbolStack.pop();
                }
                int prevState = stateStack.peek();
                String lhs = grammar[rule][0];
                stateStack.push(gotoTable[prevState][nonTerminals.indexOf(lhs)]);
                symbolStack.push(lhs);
            } else {
                // 接受
                return;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "id+id*id";
        parse(input);
        System.out.println("Input string is valid");
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个简单的 LR 分析器，用于解析输入字符串是否符合文法规则。首先，我们定义了文法规则和符号集合。然后，我们根据文法规则构建 LR 分析表，并定义了栈。最后，我们实现了 LR 分析函数 `parse`，用于解析输入字符串。其中，我们使用了两个栈来记录当前状态和符号，根据 LR 分析表中的状态转移和规约动作，我们不断地移进和规约符号，直到接受输入字符串或发现不合法字符。最终，我们在 `main` 函数中测试了 LR 分析器的功能。