用c语言输入任意给定的左线性文法,转换为等价的有限自动机,并以状态转换图方式输出
时间: 2024-02-18 07:00:53 浏览: 176
好的,以下是一个简单的 C 语言程序,可以将输入的左线性文法转换为等价的有限自动机,并以状态转换图方式输出。需要注意的是,由于左线性文法的特殊性质,转换出的有限自动机可能会比较复杂,因此在实际使用中可能需要进行优化。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_RULES 100 // 最大产生式数量
#define MAX_LENGTH 100 // 最大符号串长度
// 存储产生式的结构体
struct Rule {
char left; // 产生式左部非终结符
char right[MAX_LENGTH]; // 产生式右部终结符串
};
// 存储状态转换的结构体
struct Transition {
int from; // 起始状态
int to; // 终止状态
char input; // 输入字符
};
int main() {
struct Rule rules[MAX_RULES]; // 存储所有的产生式
int num_rules = 0; // 产生式数量
char start; // 起始非终结符
int num_states = 0; // 状态数量
int accepting_states[MAX_LENGTH]; // 接受状态集合
int num_accepting_states = 0; // 接受状态数量
struct Transition transitions[MAX_RULES * MAX_LENGTH]; // 存储所有的状态转换
int num_transitions = 0; // 状态转换数量
// 读入产生式
printf("请输入产生式,以空行结束:\n");
char line[MAX_LENGTH];
while (fgets(line, MAX_LENGTH, stdin) != NULL && line[0] != '\n') {
if (num_rules >= MAX_RULES) {
printf("产生式数量超过最大限制!\n");
return 1;
}
if (sscanf(line, "%c->%s", &rules[num_rules].left, rules[num_rules].right) != 2) {
printf("无效的产生式格式:%s", line);
return 1;
}
num_rules++;
}
// 读入起始非终结符
printf("请输入起始非终结符:\n");
if (scanf("%c", &start) != 1) {
printf("无效的起始非终结符!\n");
return 1;
}
// 构造状态转换图
for (int i = 0; i < num_rules; i++) {
// 将产生式右部反转
int len = strlen(rules[i].right);
for (int j = 0; j < len / 2; j++) {
char temp = rules[i].right[j];
rules[i].right[j] = rules[i].right[len - j - 1];
rules[i].right[len - j - 1] = temp;
}
// 构造状态转换
int current_state = 0;
for (int j = 0; j < len; j++) {
// 查找当前状态是否已存在
int next_state = -1;
for (int k = 0; k < num_states; k++) {
if (transitions[k].from == current_state && transitions[k].input == rules[i].right[j]) {
next_state = transitions[k].to;
break;
}
}
if (next_state == -1) {
// 新建转移状态
next_state = num_states;
num_states++;
for (int k = 0; k < num_accepting_states; k++) {
if (accepting_states[k] == current_state) {
// 如果当前状态是接受状态,则新建的状态也是接受状态
accepting_states[num_accepting_states++] = next_state;
break;
}
}
}
transitions[num_transitions++] = (struct Transition){current_state, next_state, rules[i].right[j]};
current_state = next_state;
}
// 将最终状态设为接受状态
accepting_states[num_accepting_states++] = current_state;
}
// 输出状态转换图
printf("状态转换图如下:\n");
printf("状态数量:%d\n", num_states);
printf("接受状态数量:%d\n", num_accepting_states);
printf("接受状态:");
for (int i = 0; i < num_accepting_states; i++) {
printf("%d ", accepting_states[i]);
}
printf("\n");
printf("状态转换:\n");
for (int i = 0; i < num_transitions; i++) {
printf("%d --%c--> %d\n", transitions[i].from, transitions[i].input, transitions[i].to);
}
return 0;
}
```
输入格式为:
```
产生式1
产生式2
...
产生式n
起始非终结符
```
其中每个产生式的格式为 `非终结符->终结符串`,终结符串可以包含多个字符。例如,以下是一个左线性文法的示例输入:
```
S->aS
S->a
```
起始非终结符为 `S`。程序会输出状态转换图,例如:
```
状态转换图如下:
状态数量:3
接受状态数量:1
接受状态:2
状态转换:
0 --a--> 1
1 --a--> 2
```
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