"基于LR(1)算法的语法分析实验报告"
71114223陈雄辉LR(1)语法分析实验报告1 摘要: 本报告旨在描述并分析我在进行LR(1)语法分析实验过程中所使用的思路和方法。实验的目标是实现一个SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序,并对其进行测试和评估。本报告将会给出实验的动机、目标、实验内容的描述以及我在实验过程中采用的方法和思路。 1. 动机/目标: 本实验旨在通过实现一个SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序,加深对LR(1)语法分析算法的理解和掌握。同时,通过实际的实验过程,我还可以学习和掌握相关的算法技巧和编程能力,提高我的计算机科学和软件工程的能力。 2. 实验内容: 本次实验需要实现一个SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序,该程序能够通过文法规则对输入的字符串进行语法分析,并根据分析结果判断输入字符串是否符合给定的文法规则。具体要求如下: - 程序需支持输入任意文法规则,并能自动进行文法分析。 - 程序需根据文法规则生成LR(1)自动机,并利用该自动机进行语法分析。 - 程序需能够给出输入字符串是否符合文法规则,并给出相应的分析栈和动作序列。 3. 方法/思路: 在实现SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序的过程中,我采用了以下的基本方法和思路: 3.1 基础算法,求First和Follow集合: 在LR(1)语法分析过程中,需要用到文法的First和Follow集合。为了求解这两个集合,我采用了基础算法。首先,对于给定的文法符号,我使用自顶向下的递归方法求解其First集合。具体地,我依次检查每个产生式,若产生式右侧首符号为终结符,则将其添加到First集合;若为非终结符且不为空,则依次求解各个候选式的First集合,并将其合并到当前符号的First集合中;若候选式的First集合中包含空符号,则继续处理下一个候选式;最终,我们可以求解出文法符号的First集合。 接下来,通过迭代的方法求解Follow集合。具体地,我首先将文法开始符号的$符号添加到文法开始符号的Follow集合;然后,对于每个产生式的非终结符,在右侧候选式中,若存在直接相邻的非终结符和终结符串,则将终结符串的First集合中的非空终结符添加到该非终结符的Follow集合中。如果终结符串的First集合中包含空符号,则将产生式的左侧非终结符的Follow集合添加到该非终结符的Follow集合中;最后,根据不同的文法规则,对一些特殊情况做处理。 两个集合的求解过程与算法介绍类似,但是需要通过迭代的方式多次求解,直至求出的集合不再改变。 3.2 构建LR(1)自动机: 在求解了First和Follow集合后,我们可以基于这些集合来构建LR(1)自动机。首先,我根据给定的文法规则构建了DFA状态,以及每个DFA状态对应的项目集规范族。对于每个项目集规范族,我通过计算它的闭包和对应的Goto函数,来构建LR(1)自动机的状态转换图。 为了实现LR(1)自动机的构建,我使用了栈和队列来辅助实现。通过从文法的开始符号开始,不断分析和推进,直至遇到接受状态,我们可以得到完整的LR(1)自动机。 3.3 语法分析: 基于构建好的LR(1)自动机,我们可以进行语法分析。在分析过程中,我使用了分析栈和动作序列来记录和展示分析的过程和结果。具体地,我对输入的字符串进行逐个符号的扫描和分析,根据当前状态和输入符号,采取相应的动作,并将结果进行输出和展示,最后根据动作序列的最后一个动作,判断并输出输入字符串是否符合文法规则。 4. 实验结果和评估: 通过对SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序的实现和测试,我成功地实现了LR(1)语法分析算法,并对不同的输入字符串进行了评估和测试。实验结果表明,该程序能够正确地判断输入字符串是否符合给定的文法规则,并给出相应的分析过程和结果。通过实验,我对LR(1)语法分析算法有了更深入的理解和掌握,并提高了我在计算机科学和软件工程方面的能力。 总结: 通过本次实验,我成功地实现了一个SYNTAX PARSER PROGRAMMING程序,并对其进行了评估和测试。通过实验过程,我进一步加深了对LR(1)语法分析算法的理解和掌握,同时也提高了我的计算机科学和软件工程的能力。我将继续努力学习和探索更多的算法和技术,以在未来的学习和工作中有更好的表现和发展。
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