实验4算符优先分析法.docx

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实验4算符优先分析法

实验名称：

实验任务：

对下述描述算符表达式的算符优先文法G[E],给出算符优先分析的实验结果。

实验内容：

有上下无关文法如下：

E->E+T|E-T|T

T->T*F|T/F|F

F->（E）|i

说明：

优先关系矩阵的构造过程：

（1）=关系由产生式F->（E）知‘（’=‘）’

FIRSTVT集及LASTVT集

FIRSTVT（E）={+,-,*,/,（,i}

FIRSTVT（F）={（,i}

FIRSTVT（T）={*,/,（,i}

LASTVT（E）={+,-,*,/,）,i}

LASTVT（F）={）,i}

LASTVT（T）={*,/,）,i}

（2）<关系

+T则有：

+

-T则有：

-

*F则有：

*

/F则有：

/

（E则有：

（

（3）>关系

E+则有：

LASTVT（E）>+

E-则有：

LASTVT（E）>-

T*则有：

LASTVT（T）>*

T/则有：

LASTVT（T）>/

E）则有：

LASTVT（E）>）

（4）请大家画出优先关系矩阵

终结符之间的优先关系是唯一的，所以该文法是算符优先文法。

程序的功能描述：

程序由文件读入字符串（以#结束），然后进行算符优先分析，分析过程中如有错误，则终止程序并报告错误位置，最终向屏幕输出移近——规约过程。

（5）依据文法和求出的相应FirstVT和LastVT集生成算符优先分析表。

算法描述如下：

for每个形如P->X1X2…Xn的产生式

do

fori=1ton-1do

begin

ifXi和Xi+1都是终结符then

Xi=Xi+1

ifi<=n-2,Xi和Xi+2是终结符,但Xi+1为非终结符

then

Xi=Xi+2

ifXi为终结符,Xi+1为非终结符then

forFirstVT中的每个元素ado

Xi

ifXi为非终结符,Xi+1为终结符then

forLastVT中的每个元素ado

a>Xi+1

end

（6）构造总控程序

算法描述如下：

stackS;k=1;//符号栈S的使用深度

S[k]=‘#’

REPEAT

把下一个输入符号读进a中；

IfS[k]VTthen

j=k

else

j=k-1;

WhileS[j]>ado

Begin

Repeat

Q=S[j];

ifS[j-1]VTthen

j=j-1

else

j=j-2

untilS[j]

把S[j+1]…S[k]归约为某个N，并输出归约为哪个符号；K=j+1;

S[k]=N;

endofwhile

ifS[j]

begink=k+1;S[k]=aend

elseerror//调用出错诊察程序

untila=‘#’

（7）代码如下：

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#include"iostream.h"

chardata[20][20];//算符优先关系

chars[100];//模拟符号栈s

charlable[20];//文法终极符集

charinput[100];//文法输入符号串

charstring[20][10];//用于输入串的分析

intk;

chara;

intj;

charq;

intr;//文法规则个数

intr1;//转化后文法规则个数

charst[10][30];//用来存储文法规则

charfirst[10][10];//文法非终结符FIRSTVT集

charlast[10][10];//文法非终结符LASTVT集

intfflag[10]={0};//标志第i个非终结符的FIRSTVT集是否已求出

intlflag[10]={0};//标志第i个非终结符的LASTVT集是否已求出

intdeal（）;//对输入串的分析

intzhongjie（charc）;//判断字符c是否是终极符

intxiabiao（charc）;//求字符c在算符优先关系表中的下标

voidout（intj,intk,char*s）;//打印s栈

voidfirstvt（charc）;//求非终结符c的FIRSTVT集

voidlastvt（charc）;//求非终结符c的LASTVT集

voidtable（）;//创建文法优先关系表

voidmain（）

{

inti,j,k=0;

printf（"请输入文法规则数：

"）;

scanf（"%d",&r）;

printf（"请输入文法规则：

\n"）;

for（i=0;i

{

scanf（"%s",st[i]）;//存储文法规则，初始化FIRSTVT集和LASTVT集*/

first[i][0]=0;/*first[i][0]和last[i][0]分别表示st[i][0]非终极

符的FIRSTVT集和LASTVT集中元素的个数*/

last[i][0]=0;

}

for（i=0;i

{

for（j=0;st[i][j]!

='\0';j++）

{

if（st[i][0]<'A'||st[i][0]>'Z'）

{

printf（"不是算符文法!

\n"）;

exit（-1）;

}

if（st[i][j]>='A'&&st[i][j]<='Z'）

{

if（st[i][j+1]>='A'&&st[i][j+1]<='Z'）

{

printf（"不是算符文法!

\n"）;

exit（-1）;

}

}

}

}

for（i=0;i

{

for（j=0;st[i][j]!

='\0';j++）

{

if（（st[i][j]<'A'||st[i][j]>'Z'）&&st[i][j]!

='-'&&st[i][j]!

='>'&&st[i][j]!

='|'）

lable[k++]=st[i][j];

}

}

lable[k]='#';

lable[k+1]='\0';

table（）;

printf（"每个非终结符的FIRSTVT集为：

\n"）;//输出每个非终结符的FIRSTVT集

for（i=0;i

{

printf（"%c:

",st[i][0]）;

for（j=0;j

{

printf（"%c",first[i][j+1]）;

}

printf（"\n"）;

}

printf（"每个非终结符的LASTVT集为：

\n"）;//输出每个非终结符的LASTVT集

for（i=0;i

{

printf（"%c:

",st[i][0]）;

for（j=0;j

{

printf（"%c",last[i][j+1]）;

}

printf（"\n"）;

}

printf（"算符优先分析表如下:

\n"）;

for（i=0;lable[i]!

='\0';i++）

printf（"\t%c",lable[i]）;

printf（"\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%c\t",lable[i]）;

for（j=0;j

{

printf（"%c\t",data[i][j]）;

}

printf（"\n"）;

}

printf（"请输入文法输入符号串以#结束:

"）;

scanf（"%s",input）;

deal（）;

}

voidtable（）

{

chartext[20][10];

inti,j,k,t,l,x=0,y=0;

intm,n;

x=0;

for（i=0;i

{

firstvt（st[i][0]）;

lastvt（st[i][0]）;

}

for（i=0;i

{

text[x][y]=st[i][0];

y++;

for（j=1;st[i][j]!

='\0';j++）

{

if（st[i][j]=='|'）

{

text[x][y]='\0';

x++;

y=0;

text[x][y]=st[i][0];

y++;

text[x][y++]='-';

text[x][y++]='>';

}

else

{

text[x][y]=st[i][j];

y++;

}

}

text[x][y]='\0';

x++;

y=0;

}

r1=x;

printf（"转化后的文法为:

\n"）;

for（i=0;i

{

printf（"%s\n",text[i]）;

}

for（i=0;i"

后的转化文法，用于最后的规约）*/

{

string[i][0]=text[i][0];

for（j=3,l=1;text[i][j]!

='\0';j++,l++）

string[i][l]=text[i][j];

string[i][l]='\0';

}

for（i=0;i

{

for（j=1;text[i][j+1]!

='\0';j++）

{

if（zhongjie（text[i][j]）&&zhongjie（text[i][j+1]））

{

m=xiabiao（text[i][j]）;

n=xiabiao（text[i][j+1]）;

data[m][n]='=';

}

if（text[i][j+2]!

='\0'&&zhongjie（text[i][j]）&&zhongjie（text[i][j+2]）&&!

zhongjie（text[i][j+1]））

{

m=xiabiao（text[i][j]）;

n=xiabiao（text[i][j+2]）;

data[m][n]='=';

}

if（zhongjie（text[i][j]）&&!

zhongjie（text[i][j+1]））

{

for（k=0;k

{

if（st[k][0]==text[i][j+1]）

break;

}

m=xiabiao（text[i][j]）;

for（t=0;t

{

n=xiabiao（first[k][t+1]）;

data[m][n]='<';

}

}

if（!

zhongjie（text[i][j]）&&zhongjie（text[i][j+1]））

{

for（k=0;k

{

if（st[k][0]==text[i][j]）

break;

}

n=xiabiao（text[i][j+1]）;

for（t=0;t

{

m=xiabiao（last[k][t+1]）;

data[m][n]='>';

}

}

}

}

m=xiabiao（'#'）;

for（t=0;t

{

n=xiabiao（first[0][t+1]）;

data[m][n]='<';

}

n=xiabiao（'#'）;

for（t=0;t

{

m=xiabiao（last[0][t+1]）;

data[m][n]='>';

}

data[n][n]='=';

}

voidfirstvt（charc）//求FIRSTVT集

{

inti,j,k,m,n;

for（i=0;i

{

if（st[i][0]==c）

break;

}

if（fflag[i]==0）

{

n=first[i][0]+1;

m=0;

do

{

if（m==2||st[i][m]=='|'）

{

if（zhongjie（st[i][m+1]））

{

first[i][n]=st[i][m+1];

n++;

}

else

{

if（zhongjie（st[i][m+2]））

{

first[i][n]=st[i][m+2];

n++;

}

if（st[i][m+1]!

=c）

{

firstvt（st[i][m+1]）;

for（j=0;j

{

if（st[j][0]==st[i][m+1]）

break;

}

for（k=0;k

{

intt;

for（t=0;t

{

if（first[i][t]==first[j][k+1]）

break;

}

if（t==n）

{

first[i][n]=first[j][k+1];

n++;

}

}

}

}

}

m++;

}while（st[i][m]!

='\0'）;

first[i][n]='\0';

first[i][0]=--n;

fflag[i]=1;

}

}

voidlastvt（charc）//求LASTVT集

{

inti,j,k,m,n;

for（i=0;i

{

if（st[i][0]==c）

break;

}

if（lflag[i]==0）

{

n=last[i][0]+1;

m=0;

do

{

if（st[i][m+1]=='\0'||st[i][m+1]=='|'）

{

if（zhongjie（st[i][m]））

{

last[i][n]=st[i][m];

n++;

}

else

{

if（zhongjie（st[i][m-1]））

{

last[i][n]=st[i][m-1];

n++;

}

if（st[i][m]!

=c）

{

lastvt（st[i][m]）;

for（j=0;j

{

if（st[j][0]==st[i][m]）

break;

}

for（k=0;k

{

intt;

for（t=0;t

{

if（last[i][t]==last[j][k+1]）

break;

}

if（t==n）

{

last[i][n]=last[j][k+1];

n++;

}

}

}

}

}

m++;

}while（st[i][m]!

='\0'）;

last[i][n]='\0';

last[i][0]=--n;

lflag[i]=1;

}

}

intdeal（）

{

inti,j;

intx,y;

intz;//输入串的长度

k=1;

s[k]='#';//栈置初值

for（i=0;input[i]!

='\0';i++）;//计算输入串的长度

z=i--;

i=0;

while（（a=input[i]）!

='\0'）

{

if（zhongjie（s[k]））

j=k;

else

j=k-1;

x=xiabiao（s[j]）;

y=xiabiao（a）;

if（data[x][y]=='>'）

{

out（1,k,s）;

printf（"%c",a）;

out（i+1,z,input）;

printf（"规约\n"）;

do

{

q=s[j];

if（zhongjie（s[j-1]））

j=j-1;

elsej=j-2;

x=xiabiao（s[j]）;

y=xiabiao（q）;

}while（data[x][y]!

='<'）;

intm,n,N;

for（m=j+1;m<=k;m++）

{

for（N=0;N

for（n=1;string[N][n]!

='\0';n++）

{

if（!

zhongjie（s[m]）&&!

zhongjie（string[N][n]））

{

if（zhongjie（s[m+1]）&&zhongjie（string[N][n+1]）

&&s[m+1]==string[N][n+1]）

{

s[j+1]=string[N][0];

break;

}

}

else

if（zhongjie（s[m]））

if（s[m]==string[N][n]）

{

s[j+1]=string[N][0];

break;

}

}

}

k=j+1;

if（k==2&&a=='#'）

{

out（1,k,s）;

printf（"%c",a）;

out（i+1,z,input）;

printf（"结束\n"）;

printf（"输入串符合文法的定义！

\n"）;

return1;//输入串符合文法的定义

}

}

else

if（data[x][y]=='<'||data[x][y]=='='）

{//移进

out（1,k,s）;

printf（"%c",a）;

out（i+1,z,input）;

printf（"移进\n"）;

k++;

s[k]=a;

i++;

}

else

{

printf（"\nflase"）;

return0;

}

}

printf（"\nflase"）;

return0;

}

voidout（intj,intk,char*s）

{

intn=0;

inti;

for（i=j;i<=k;i++）

{

printf（"%c",s[i]）;

n++;

}

for（;n<15;n++）

{

printf（""）;

}

}

intxiabiao（charc）//求字符c在算符优先关系表中的下标

{

inti;

for（i=0;lable[i]!

='\0';i++）

{

if（c==lable[i]）

returni;

}

return-1;

}

intzhongjie（charc）//判断字符c是否是终极符

{

inti;

for（i=0;lable[i]!

='\0';i++）

{

if（c==lable[i]）

return1;

}

return0;

}

实验结果：