LL(1)文法分析器实现与预测分析表构造

"LL(1)文法分析器的实现涉及编译原理，使用C++编程语言，旨在构造预测分析表并展示匹配过程。课程设计包括构造FIRST(X)和FOLLOW(A)集合算法，以及根据教材中的方法创建预测分析表。具体文法示例为E→E+T|T, T→T*F|F, F→(E)|i。设计内容分为预测分析表自动构造和预测分析程序实现两部分，要求程序能够动态显示输出或保存到文件。" LL(1)文法分析器的设计和实现主要基于编译原理中的预测分析技术。预测分析是一种自上而下的语法分析方法，它基于LL(1)文法，即“左至右扫描输入串，同时使用一个最左推导”（Left-to-right scanning, Leftmost derivation with one look-ahead）。LL(1)的关键在于每个非终结符在当前输入符号下，只有一个可选择的产生式，以避免分析冲突。 在设计过程中，首先要实现两个关键算法： 1. **FIRST(X)集合构造算法**：这个算法用于确定非终结符X可以开始的所有可能的符号序列。如果X可以开始于某个终结符a，则a放入FIRST(X)；如果X可以通过某个产生式A→αXβ或A→αε推导出来，且α不包含任何终结符，则将所有α的FIRST集合并入FIRST(X)，同时考虑ε的情况。 2. **FOLLOW(A)集合构造算法**：此算法确定非终结符A在句型中可能出现在哪些符号之后。这通常涉及查看文法的其他产生式，以确定在哪种情况下A后面可能出现什么符号。例如，如果存在产生式B→AX，那么FOLLOW(A)会包含FOLLOW(B)的所有元素，因为A后面可能跟着任何B可以产生的符号。 预测分析表的构造基于这些集合，通常包含两部分：动作部分和.goto部分。动作部分定义了在看到特定输入符号时，解析器应采取的动作，如“接受”、“移进”（shift，将输入符号移到栈顶）或“归约”（reduce，用产生式替换栈顶的部分符号序列）。.goto部分则指示当栈顶非终结符遇到特定输入符号时，应该转移到哪个状态。 在本课程设计中，文法G由以下产生式定义： - E → E + T | T - T → T * F | F - F → ( E ) | i 根据这个文法，我们需要构造对应的预测分析程序，并展示匹配过程，如教材P.78所示。程序应当能够处理类似这样的输入序列，例如："E + T * F i"，并正确地进行分析和匹配。 程序设计通常包括模块化的实现，如一个用于计算FIRST和FOLLOW集合的模块，一个用于构建预测分析表的模块，以及一个执行预测分析的模块。在测试阶段，应确保程序能正确处理各种合法和非法输入，以验证其正确性和鲁棒性。 最后，课程设计的评价不仅关注程序的功能性，还包括分析和解决问题的能力，程序设计的合理性，论文的论述质量，以及程序运行结果的正确性。指导教师会根据这些标准给出评分和反馈。