预测分析算法设计与实现 - 实验指导

"实验二 预测分析算法设计与实现" 实验二的主题聚焦于预测分析算法，这是编译原理中的一个重要概念，主要用于自上而下的语法分析。实验旨在通过实际操作来深化对这一方法的理解，特别是对于自上而下分析条件的掌握。 在实验中，你需要完成以下任务： 1. **理解预测分析**: 预测分析是一种语法分析方法，它尝试预测接下来的输入符号，以便决定如何解析当前的符号串。这通常涉及分析表的构建，其中包含关于如何处理不同输入符号的信息。 2. **定义数据结构**: 实验中定义了几个关键的数据结构，如`grammarElement`用于存储产生式，`charterSymbol`和`non_ter`分别存储终结符和非终结符，`allSymbol`存储所有符号，`firstSET`和`followSET`存储各产生式的FIRST集和FOLLOW集，以及`M`矩阵作为分析表。 - **FIRST集**：一个非终结符的FIRST集是它可能出现在句首的所有终结符的集合。如果非终结符能推出空字符串，那么空字符也会包含在这个集合中。 - **FOLLOW集**：一个非终结符的FOLLOW集是当它出现在句首的非终结符之后，可能接收到的所有终结符的集合。 3. **处理左递归**: 文法的左递归可能导致无限循环，因此需要将其转换为非左递归形式。这个步骤可以通过消除直接左递归或间接左递归来实现，不过在某些情况下可以直接输入非左递归文法。 4. **计算FIRST集和FOLLOW集**: 实验要求求解文法的FIRST集和FOLLOW集。这是一个迭代的过程，需要遍历所有的产生式，对每个非终结符计算其对应的集合。 - **求First集的算法**：首先检查非终结符是否为终结符，然后遍历所有产生式，根据产生式的右部来更新FIRST集。如果遇到非终结符，需要递归地计算其FIRST集，并考虑产生式能否推出空字符的情况。 5. **构建分析表**: 分析表是预测分析的关键部分，它决定了在遇到特定输入时应该执行的动作，如接受、移进或归约。 6. **实验输出**: 实验的结果应包括输入文法和输入串的预测分析过程及最终结果，这有助于理解预测分析算法的工作原理。 通过这个实验，你不仅会深入理解预测分析算法，还会实践如何利用编程实现这些理论概念，这对于学习编译器设计和语言处理技术至关重要。同时，这也将帮助你掌握如何处理和优化文法规则，以适应更复杂的编程语言解析需求。