正规文法转正规式及NFA构造（完整代码实现）

"该资源提供了一个程序，可以将正规文法转换为正规式，并进一步将正规式转化为非确定性有限状态自动机（NFA）。程序适用于处理3型文法，即正规文法，包括左线性和右线性两种类型。通过读取用户输入的正规文法或正规式，程序会进行合法性检查，然后生成相应的正规式和NFA表示。" 在编译原理中，正规文法是3型文法的一种，它可以是左线性或右线性的。左线性文法的规则形式为`U ::= T`或`U ::= WT`，其中`T`是终结符，`U`和`W`是非终结符。右线性文法的规则形式类似，只是非终结符在终结符之后，如`U ::= T`或`U ::= TW`。3型文法产生的语言是正则语言，这些语言可以通过确定的有限状态自动机识别。 正规式是正则语言的一种简洁表示，通常用于描述简单的字符串模式。例如，一个正规式可以表示所有以字母开头的字母数字串，如`<标识符>::=<字母>/<标识符><字母>/<标识符><数字>`。正规式的基本构建块包括单个字符、空串(ε)和组合运算符，如`|`(或)、`( )`(分组)、`*`(零次或多次)、`+`(一次或多次)等。 该实验的目标是实现两个功能：从输入的正规文法生成正规式，以及从正规式构建等价的NFA。在正规文法转正规式的过程中，程序首先将相同左部的规则合并，然后处理没有外部依赖的元素，逐步转换整个文法。转换完成后，正规式可用于构造NFA。 在构造NFA的过程中，程序读取正规式，进行合法性检查，如确保所有运算符和操作数都符合正规式的语法规则。然后，正规式被转换为后缀表达式，便于计算。通过使用堆栈数据结构，根据后缀表达式处理运算符和操作数，最终生成的NFA表示为细胞(cell)的二维数组，每个细胞包含了起点、终点、边数和边集合信息。 这个程序对于理解和实践编译原理中的正规文法和正规式转换至关重要，有助于深入学习编译器设计中词法分析这一阶段的工作原理。同时，它也为处理和识别特定格式的字符串提供了一种工具，对于其他领域如文本处理和模式识别也有一定的应用价值。