编译原理c语言转四元组,编译原理实验四:正规式到正规文法的转换
时间: 2023-06-24 09:07:01 浏览: 119
编译原理中,C语言转四元组是指将C语言代码转换为一种简单的中间表示形式,以便于后续的代码优化和生成。编译原理实验四中,正规式到正规文法的转换是将一个正规式转换为一种等价的正规文法,以便于后续的语法分析。
下面分别介绍这两个过程的具体实现。
1. C语言转四元组
C语言转四元组通常分为以下几个步骤:
1)词法分析:将源代码分解成一系列的词法单元,如关键字、标识符、常量等。
2)语法分析:将词法单元按照一定的语法规则组合成为一颗语法树,同时进行语义分析,如类型检查等。
3)中间代码生成:将语法树转换为一种中间表示形式,如三地址码、四元组等。
4)代码优化:对中间代码进行一系列的优化,如常量折叠、公共子表达式消除等。
5)目标代码生成:将优化后的中间代码转换为目标机器代码。
在具体实现时,可以采用词法分析器和语法分析器生成器来自动生成词法分析和语法分析部分的代码,从而提高编译器的开发效率。而中间代码生成和代码优化部分通常需要手动实现。
2. 正规式到正规文法的转换
正规式到正规文法的转换通常分为以下几个步骤:
1)将正规式转换为NFA(非确定性有限状态自动机)。
2)将NFA转换为DFA(确定性有限状态自动机)。
3)将DFA转换为正规文法。
在具体实现时,可以采用现成的正规式转换工具,如Lex和Yacc,来生成NFA和DFA的转换代码。而将DFA转换为正规文法则需要手动实现。一般而言,可以将DFA的状态作为非终结符号,将DFA中的边转换为产生式,从而得到等价的正规文法。
相关问题
编写:1. 输入:文法四元组 2. 输出:输出:判定给定文法是否为LL(1)文法
以下是输入文法四元组,判断是否为LL(1)文法的代码实现:
```python
# 输入文法四元组
grammer = {
'S': ['aA', 'bB'],
'A': ['cA', 'd'],
'B': ['eB', 'f']
}
terminals = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
non_terminals = ['S', 'A', 'B']
# 构建FIRST集合
first = {}
for symbol in terminals + non_terminals:
first[symbol] = set()
for terminal in terminals:
first[terminal].add(terminal)
for non_terminal in non_terminals:
first[non_terminal] = set()
for non_terminal in non_terminals:
for production in grammer[non_terminal]:
if production[0] in terminals:
first[non_terminal].add(production[0])
else:
first[non_terminal] |= first[production[0]]
# 构建FOLLOW集合
follow = {}
for non_terminal in non_terminals:
follow[non_terminal] = set()
follow['S'].add('$')
while True:
updated = False
for non_terminal in non_terminals:
for production in grammer[non_terminal]:
for i in range(len(production)):
if production[i] in non_terminals:
if i == len(production) - 1:
if follow[non_terminal] != follow[production[i]]:
follow[production[i]] |= follow[non_terminal]
updated = True
else:
first_set = first[production[i+1]].copy()
if '' in first_set:
first_set.remove('')
if follow[non_terminal] != follow[production[i]] | first_set:
follow[production[i]] |= follow[non_terminal] | first_set
updated = True
else:
if follow[non_terminal] != first_set:
follow[production[i]] |= first_set
updated = True
if not updated:
break
# 构建LL(1)预测分析表
table = {}
for non_terminal in non_terminals:
table[non_terminal] = {}
for terminal in terminals:
table[non_terminal][terminal] = []
for non_terminal in non_terminals:
for production in grammer[non_terminal]:
first_set = set()
for i in range(len(production)):
if production[i] in terminals:
first_set = {production[i]}
break
else:
first_set |= first[production[i]]
if '' not in first[production[i]]:
break
for terminal in first_set:
table[non_terminal][terminal].append(production)
if '' in first_set:
for terminal in follow[non_terminal]:
table[non_terminal][terminal].append(production)
# 判断文法是否为LL(1)文法
is_ll1_grammer = True
for non_terminal in non_terminals:
for terminal in terminals:
if len(table[non_terminal][terminal]) > 1:
is_ll1_grammer = False
print(f"({non_terminal}, {terminal}): {table[non_terminal][terminal]}")
print("该文法是LL(1)文法" if is_ll1_grammer else "该文法不是LL(1)文法")
```
上述代码构建了文法的FIRST集合、FOLLOW集合和LL(1)预测分析表,并通过预测分析表判断该文法是否为LL(1)文法。
狼羊菜过河问题c语言算法,算法系列之十四:狼、羊、菜和农夫过河问题
这个问题可以使用深度优先搜索算法来解决。首先,我们需要定义一个状态,表示当前的情况,包括农夫、狼、羊、菜所在的位置。然后,我们可以从初始状态开始,通过一系列的动作,转移到目标状态。在这个问题中,动作包括将农夫带一样东西过河或者将农夫自己过河。
具体实现可以使用一个四元组来表示当前状态,例如 (0, 0, 0, 0) 表示农夫、狼、羊、菜都在起点位置,而 (1, 1, 0, 1) 则表示农夫和狼已经过河,而羊和菜还在起点位置。
接下来,我们可以使用递归函数来进行深度优先搜索。在每一步中,我们需要判断当前状态是否符合要求,即狼没有吃羊,羊没有吃菜。如果符合要求,我们就可以继续搜索,否则需要回溯到上一步。
下面是一个简单的 C 语言实现:
```
#include <stdio.h>
int visited[2][2][2][2]; // 记录已经访问过的状态
// 判断当前状态是否合法
int is_valid(int f, int w, int s, int c) {
// 如果羊和菜在一侧,且农夫不在,不合法
if (s == c && f != s) return 0;
// 如果狼和羊在一侧,且农夫不在,不合法
if (w == s && f != s) return 0;
return 1;
}
// 深度优先搜索
void dfs(int f, int w, int s, int c, int step) {
if (f == 1 && w == 1 && s == 1 && c == 1) { // 找到一个解
printf("Solution %d: %d steps\n", ++count, step);
return;
}
if (visited[f][w][s][c]) return; // 已经访问过了
visited[f][w][s][c] = 1;
// 尝试将农夫带一样东西过河
if (is_valid(!f, w, s, c)) dfs(!f, w, s, c, step + 1);
if (is_valid(!f, !w, s, c)) dfs(!f, !w, s, c, step + 1);
if (is_valid(!f, w, !s, c)) dfs(!f, w, !s, c, step + 1);
if (is_valid(!f, w, s, !c)) dfs(!f, w, s, !c, step + 1);
// 尝试将农夫自己过河
if (is_valid(!f, w, s, c)) dfs(!f, w, s, c, step + 1);
visited[f][w][s][c] = 0;
}
int main() {
dfs(0, 0, 0, 0, 0);
return 0;
}
```
这里使用了一个 `visited` 数组来记录已经访问过的状态,避免重复搜索。在搜索到一个解之后,我们可以打印出总共的步数,以及从起点到目标状态的路径。