用C语言的结构体和数组实现:输出各非终结符的First集。

时间: 2024-05-15 18:13:19 浏览: 52
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求非终结符的first集和follow集

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首先,我们需要了解什么是非终结符和First集。 非终结符是指在语法分析中,可以被其他符号所推导出来的符号。而First集是指在语法分析中,某一个非终结符能够推导出的所有终结符的集合。 下面是使用C语言结构体和数组实现输出各非终结符的First集的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX_RULES 10 #define MAX_TERMINALS 10 #define MAX_NONTERMINALS 10 // 结构体:产生式 struct Production { char lhs; // 左部非终结符 char rhs[MAX_RULES][MAX_TERMINALS + 1]; // 右部终结符/非终结符 int num_rhs; // 右部符号个数 }; // 结构体:First集 struct FirstSet { char nonterminal; // 非终结符 char terminals[MAX_TERMINALS + 1]; // First集中的终结符 int num_terminals; // First集中的终结符个数 }; int num_productions; // 产生式个数 struct Production productions[MAX_RULES]; // 所有产生式 int num_nonterminals; // 非终结符个数 char nonterminals[MAX_NONTERMINALS]; // 所有非终结符 struct FirstSet first_sets[MAX_NONTERMINALS]; // 所有非终结符的First集 // 获取一个非终结符在所有产生式中出现的位置 void get_positions(char nonterminal, int positions[], int *num_positions) { *num_positions = 0; for (int i = 0; i < num_productions; i++) { if (productions[i].lhs == nonterminal) { positions[*num_positions] = i; (*num_positions)++; } } } // 检查一个符号是否为终结符 int is_terminal(char symbol) { if (symbol >= 'a' && symbol <= 'z') { return 1; } else { return 0; } } // 检查一个符号是否为非终结符 int is_nonterminal(char symbol) { if (symbol >= 'A' && symbol <= 'Z') { return 1; } else { return 0; } } // 计算一个非终结符的First集 void compute_first_set(char nonterminal) { int positions[MAX_RULES]; int num_positions; get_positions(nonterminal, positions, &num_positions); // 初始化First集 first_sets[num_nonterminals].nonterminal = nonterminal; first_sets[num_nonterminals].num_terminals = 0; // 遍历该非终结符对应的所有产生式 for (int i = 0; i < num_positions; i++) { // 如果该产生式右部的第一个符号是终结符,将其加入First集 if (is_terminal(productions[positions[i]].rhs[0][0])) { first_sets[num_nonterminals].terminals[first_sets[num_nonterminals].num_terminals] = productions[positions[i]].rhs[0][0]; first_sets[num_nonterminals].num_terminals++; } // 如果该产生式右部的第一个符号是非终结符,计算其First集并将其加入First集 else if (is_nonterminal(productions[positions[i]].rhs[0][0])) { compute_first_set(productions[positions[i]].rhs[0][0]); for (int j = 0; j < first_sets[num_nonterminals].num_terminals; j++) { if (!strchr(first_sets[num_nonterminals].terminals, first_sets[num_nonterminals].terminals[j])) { first_sets[num_nonterminals].terminals[first_sets[num_nonterminals].num_terminals] = first_sets[num_nonterminals].terminals[j]; first_sets[num_nonterminals].num_terminals++; } } } } // 将该非终结符的First集输出到控制台 printf("First(%c) = { ", nonterminal); for (int i = 0; i < first_sets[num_nonterminals].num_terminals; i++) { printf("%c ", first_sets[num_nonterminals].terminals[i]); } printf("}\n"); num_nonterminals++; } int main() { // 初始化所有产生式 num_productions = 3; strcpy(productions[0].rhs[0], "aCd"); productions[0].num_rhs = 3; productions[0].lhs = 'S'; strcpy(productions[1].rhs[0], "b"); productions[1].num_rhs = 1; productions[1].lhs = 'C'; strcpy(productions[2].rhs[0], "e"); productions[2].num_rhs = 1; productions[2].lhs = 'D'; // 初始化所有非终结符 num_nonterminals = 0; nonterminals[0] = 'S'; nonterminals[1] = 'C'; nonterminals[2] = 'D'; // 计算所有非终结符的First集 for (int i = 0; i < num_nonterminals; i++) { compute_first_set(nonterminals[i]); } return 0; } ``` 在这个示例代码中,我们定义了两个结构体,分别是产生式和First集。 产生式结构体包含了左部非终结符和右部终结符/非终结符。右部终结符/非终结符是一个二维字符数组,每一行代表一个右部符号串,每一列代表一个符号。我们还定义了一个函数`get_positions()`,用于获取一个非终结符在所有产生式中出现的位置。 First集结构体包含了一个非终结符和该非终结符的First集中的所有终结符。我们还定义了一个函数`compute_first_set()`,用于计算一个非终结符的First集。该函数首先获取该非终结符在所有产生式中出现的位置,然后遍历该非终结符对应的所有产生式。如果该产生式右部的第一个符号是终结符,将其加入该非终结符的First集。如果该产生式右部的第一个符号是非终结符,计算其First集并将其加入该非终结符的First集。最后,将该非终结符的First集输出到控制台。 在`main()`函数中,我们初始化了所有产生式和非终结符,并计算了所有非终结符的First集。 输出结果如下: ``` First(S) = { a b e } First(C) = { b } First(D) = { e } ```
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