武汉大学《编译原理》期末考试试题及解析

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"武汉大学《编译原理》2018-2019学年第一学期期末试卷" 本试卷涵盖了编译原理的核心知识点,包括有限自动机(NFA和DFA)、正规表达式、文法及语句的推导、左递归消除、LL(1)分析表以及文法的二义性。以下是对试卷内容的详细解析: 一、题目涉及到有限自动机理论: 1. NFA接受字符串的过程:NFA通过ε-转移和常规转移接受特定字符串。在这个例子中,我们需要根据给定的NFA状态转换图,逐步分析如何通过状态变化来接受字符串"100101"。 2. 子集构造法求DFA:子集构造法用于将NFA转换为DFA,这里要求给出DFA的4个状态所对应NFA的状态集,并画出DFA的状态转换图。 3. DFA最小化:求解DFA的最小状态自动机,通常通过合并等价状态实现。 4. NFA接受的语言描述:需要以自然语言表述NFA所能接受的所有字符串的特性。 5. NFA到正规表达式的转换:求解与NFA等价的正规表达式,即找到一个正规表达式,其语言等于给定NFA所接受的语言。 二、关于文法和语句的处理: 1. 最左推导:给定文法规则和语句,要求写出最左推导,这是理解文法结构和语义的关键。 2. 消除左递归:消除文法中的左递归,使得文法更易于分析和处理。 3. 首先集和跟随集:计算消除左递归后文法的首先集和跟随集,这对于构造LL(1)分析表至关重要。 4. LL(1)分析表:构建LL(1)分析表,然后根据分析表判断文法是否为LL(1)文法,即是否存在冲突。 5. 分析过程:根据分析表,给出语句的正确分析过程,这涉及到了自上而下的语法分析。 三、文法的二义性: 1. 构造语法树:通过绘制不同语法树来展示文法的二义性,不同的语法树表示不同的解释,表明文法无法唯一确定语句的意义。 2. 设计无二义文法:设计一个与原二义文法等价的无二义文法,同时保持"𝐿;𝐿"的右结合性质。 四、识别活前缀的LR(0)项目自动机: 1. LR(0)自动机的理解:理解识别活前缀的LR(0)项目自动机的工作原理,每个状态代表一组待完成的分析项目。 2. 自动机分析:分析给定的自动机状态和项目,理解它们在文法分析中的作用。 3. 拓广文法:理解文法Gs1的结构,它是原始文法G的一个扩展,用于构造LR(0)自动机。 4. 自动机与文法的关系:根据自动机的状态和项目,解释它们如何反映文法Gs1的结构和行为。 以上内容详细阐述了编译原理中的关键概念,包括自动机理论、文法、语句分析和消除二义性,这些都是编译器设计的基础。对于计算机科学专业的学生来说,理解和掌握这些知识点是十分重要的。