东北大学软件学院编译原理习题解析:形式语言与自动机

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"东北大学软件学院的编译方法课程习题答案,涵盖了形式语言基础、自动机基础等关键知识点,包括文法分析、最左推导、最右推导、文法生成的语言描述、短语与句柄的概念,以及DFA的构造。" 在编译方法的学习中,形式语言基础是至关重要的部分。这里的文法G[N]由产生式N->D|ND定义,其中N和D是非终结符,0到9是终结符。根据文法,G[N]定义的语言是所有由0到9组成的正整数集合,允许前导零。最左推导和最右推导是理解上下文无关文法工作原理的关键。例如,句子0123的最左推导是从N开始,逐步将非终结符替换为终结符,直到得到最终字符串,而最右推导则是从右向左进行替换。同样,268的推导过程也展示了这一过程。 对于2.4题,构建了一个新的文法N->1|3|5|7|9|BN,B->1|2|3|4|5|6|7|8|9|B0,此文法生成的语言是所有不以0开头的奇数集合。 文法G1 (S->AB, A->aA|(|, B->bc|bBc) 和 G2 (S->aA|a, A->aS) 分别描述了不同语言。G1产生的语言是ambncn的形式,其中m和n都是非负整数,而G2产生的语言是a的奇数次幂,即所有长度为奇数的a字符串。 在2.11题中,通过分析文法G[S]: S->(AS)|(b), A->(SaA)|(a),可以确定符号串(a)不是文法的句型,因此它没有短语、直接短语和句柄。另一方面,(A((SaA)(b)))是文法的句型,其短语包括(A((SaA)(b))),((SaA)(b)),(SaA),(b),直接短语为(SaA),(b),句柄为(SaA)。 在自动机基础部分,题目要求构造正规式(2)(a|b)*(aa|bb)(a|b)*对应的DFA。这个正规式表示的是以2开头,后面跟着任意数量的a或b,接着是aa或bb,再后面是任意数量的a或b的字符串。构造DFA的过程涉及确定状态转移,以接受符合该正规式的输入序列。 这些习题覆盖了编译方法的核心概念,包括形式文法、语义分析、自动机理论等,是深入理解和掌握编译器设计基础的重要实践练习。通过解决这些问题,学生可以深化对编译过程的理解,为编写编译器或解释器打下坚实的基础。