java实现LL(1)语法
时间: 2023-08-17 20:05:07 浏览: 88
LL(1)语法是一种自上而下的语法分析方法,可以用于编译器的语法分析阶段。下面是Java代码实现LL(1)语法的基本步骤:
1. 设计语法规则:首先需要设计出符合LL(1)语法的语法规则。LL(1)语法要求每个非终结符的每个产生式的首符号集合都不相交,且每个非终结符的 FOLLOW 集合都不相交。所以在设计语法规则时需要遵守这个原则,保证语法规则符合LL(1)语法。
2. 构建预测分析表:根据语法规则构建预测分析表,该表是一个二维数组,每个元素代表了一个产生式。表的行表示每个非终结符,列表示每个终结符。通过查表可以得到下一步应该选择哪个产生式进行推导。
3. 实现分析程序:根据预测分析表实现语法分析程序。程序需要维护一个栈,以及一个输入串指针。程序每次从栈顶取出一个符号,如果该符号是终结符,则将输入串指针向后移动一位,比较该终结符和输入串中的符号是否相等;如果符号是非终结符,则根据预测分析表中的产生式进行推导,并将产生式的右侧符号依次入栈。
4. 测试:编写测试用例,测试实现的语法分析程序是否正确。
下面是一个简单的Java代码示例:
```java
import java.util.*;
public class LL1Parser {
private static final String[][] parsingTable = {
{"T", null, null, "T", null, null},
{null, "+T", "-T", null, "#", "#"},
{"F", null, null, "F", null, null},
{null, "#", "#", null, "*F", "/F"},
{"(", null, null, "id", null, null}
};
private Stack<String> stack;
private String input;
public LL1Parser(String input) {
this.input = input + "#";
this.stack = new Stack<>();
this.stack.push("#");
this.stack.push("E");
System.out.println("Parsing table:");
for (String[] row : parsingTable) {
System.out.println(Arrays.toString(row));
}
}
public void parse() {
int index = 0;
String X = this.stack.pop();
String a = String.valueOf(this.input.charAt(index));
while (!X.equals("#")) {
if (X.equals(a)) {
System.out.println("Matched " + a);
index++;
X = this.stack.pop();
a = String.valueOf(this.input.charAt(index));
} else if (isTerminal(X)) {
System.out.println("Error: unexpected token " + a);
return;
} else {
String[] production = parsingTable[getIndex(X)][getIndex(a)];
if (production == null) {
System.out.println("Error: unexpected token " + a);
return;
} else {
System.out.println("Use production " + Arrays.toString(production));
for (int i = production.length - 1; i >= 0; i--) {
if (!production[i].equals("#")) {
this.stack.push(production[i]);
}
}
X = this.stack.pop();
}
}
}
System.out.println("Accepted");
}
private int getIndex(String symbol) {
switch (symbol) {
case "E":
return 0;
case "T":
return 1;
case "F":
return 2;
case "+":
return 3;
case "-":
return 4;
case "*":
return 5;
case "/":
return 6;
case "(":
return 7;
case ")":
return 8;
case "id":
return 9;
case "#":
return 10;
default:
return -1;
}
}
private boolean isTerminal(String symbol) {
return getIndex(symbol) >= 3 && getIndex(symbol) <= 9;
}
public static void main(String[] args) {
LL1Parser parser = new LL1Parser("id+id*id");
parser.parse();
}
}
```
在上面的代码中,我们采用了一个简单的表达式语言作为示例。表达式语言的语法规则如下:
```
E -> T | E + T | E - T
T -> F | T * F | T / F
F -> (E) | id
```
根据这个语法规则,我们可以构建预测分析表。其中行表示非终结符,列表示终结符,每个元素表示对应的产生式:
```
+ - * / ( ) id #
E T T null null E null T null
T F F T*F T/F null null F null
F ( null null null null ) id null
```
在上面的代码中,我们使用了一个栈来维护语法分析过程。程序每次从栈顶取出一个符号,如果该符号是终结符,则将输入串指针向后移动一位,比较该终结符和输入串中的符号是否相等;如果符号是非终结符,则根据预测分析表中的产生式进行推导,并将产生式的右侧符号依次入栈。程序最终输出Accepted表示语法分析成功。
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