用java写一个上下文无关文法化简的算法程序

好的，以下是一个简单的上下文无关文法化简算法的 Java 程序示例：

import java.util.*;

public class CNF_Simplifier {
    // 定义产生式规则
    private static final Map<String, List<String>> CFG_RULES = new HashMap<>();

    static {
        CFG_RULES.put("S", Arrays.asList("A", "B"));
        CFG_RULES.put("A", Arrays.asList("a", "S", "b"));
        CFG_RULES.put("B", Arrays.asList("c", "S", "d"));
        CFG_RULES.put("B", Arrays.asList("e"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 将 CFG 规则转换为 CNF 规则
        List<String> cnfRules = convertToCNF(CFG_RULES);

        // 输出化简后的 CNF 规则
        for (String rule : cnfRules) {
            System.out.println(rule);
        }
    }

    private static List<String> convertToCNF(Map<String, List<String>> cfgRules) {
        List<String> cnfRules = new ArrayList<>();

        // 将产生式规则中所有单一符号转换为终结符号
        for (Map.Entry<String, List<String>> entry : cfgRules.entrySet()) {
            String nonTerminal = entry.getKey();
            List<String> productions = entry.getValue();

            for (String production : productions) {
                if (production.length() == 1 && Character.isUpperCase(production.charAt(0))) {
                    String newNonTerminal = production;
                    cnfRules.add(nonTerminal + " -> " + newNonTerminal);
                }
            }
        }

        // 将产生式规则中所有长度大于等于 3 的产生式拆分为多个产生式
        for (Map.Entry<String, List<String>> entry : cfgRules.entrySet()) {
            String nonTerminal = entry.getKey();
            List<String> productions = entry.getValue();

            for (String production : productions) {
                if (production.length() >= 3) {
                    String newNonTerminal = generateNewNonTerminal();

                    // 将产生式拆分为 A -> B C 和 B -> w1 和 C -> w2 的形式
                    cnfRules.add(nonTerminal + " -> " + production.charAt(0) + " " + newNonTerminal);
                    cnfRules.add(newNonTerminal + " -> " + production.substring(1));
                }
            }
        }

        return cnfRules;
    }

    private static String generateNewNonTerminal() {
        return "X" + UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
    }
}

该程序中，我们首先定义了一个上下文无关文法的产生式规则`CFG_RULES`，并实现了一个`convertToCNF`方法，将该 CFG 规则转换为 CNF 规则。接着，我们通过`main`方法调用该方法并输出化简后的 CNF 规则。

在`convertToCNF`方法中，我们首先将 CFG 规则中所有单一符号转换为终结符号，然后将长度大于等于 3 的产生式拆分为多个产生式，最后返回化简后的 CNF 规则。拆分产生式的过程中，我们还生成了新的非终结符号，以便满足 CNF 规则中产生式的要求。

请注意，本示例程序仅适用于特定的 CFG 规则，如果您需要处理其他类型的 CFG 规则，请做相应的修改。