编译原理实验三正规文法到正规式的转换.docx

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编译原理实验三正规文法到正规式的转换

实验三：

正规文法到正规式的转换

一：

要求

输入任意的正规文法,输出相应的正规式

二：

实验目的

1.熟练掌握正规文法到正规式的转换规则

2.理解正规文法和正规式的等价性

三：

实验原理

1.一个正规语言可以由正规文法定义，也可以由正规式定义，对任意一个正规文法，存在一个定义同一个语言的正规式，反之，对每个正规式，存在生成同一个语言的正规文法

2正规文法与正规式的转换规则：

1．A-〉xB,B->y则：

A=xy

2．A-〉xA,A->y则：

A-〉x*y

3．A-〉x，A-〉y则：

A=x|y

四：

数据结构与算法

structChomsky

{

stringleft;

stringright;

};

voidapart（Chomsky*p,inti）//分开产生式左右部

voidVNVT（Chomsky*p）//求VN和VT

intzero（Chomsky*p）//0型文法

intone（Chomsky*p）//1型文法

inttwo（Chomsky*p）//2型文法

intthree（Chomsky*p）//3型文法

voidchange（Chomsky*p）//正规文法到正规式的转换函数

五：

出错分析

1:

#include忽视了c++语言中的头文件应当去掉.h，须再另加上usingnamespacestd;

2：

规则分解不对，导致结果出错。

3：

太多循环嵌套容易造成程序出错，养成把括号提前打好的习惯。

六：

实验结果与分析

不是正规文法的不能转换：

是正规文法的才可以转换：

七：

源代码

#include

#include

usingnamespacestd;

#definemax50

intNONE=1;

stringstrings,noend,end;//非终结符与终结符存储

intn;//产生式总数

structChomsky

{

stringleft;

stringright;

};

voidapart（Chomsky*p,inti）//分开产生式左右部

{

intj;

for（j=0;j

if（strings[j]=='-'）

{

p[i].left=strings.substr（0,j）;

p[i].right=strings.substr（j+1,strings.length（）-j）;

}

}

voidVNVT（Chomsky*p）//求VN和VT

{

inti,j;

for（i=0;i

{

for（j=0;j<（int）p[i].left.length（）;j++）

{

if（（p[i].left[j]>='A'&&p[i].left[j]<='Z'））//非终结符判断

{

if（noend.find（p[i].left[j]）>100）

noend+=p[i].left[j];

}

else

{

if（end.find（p[i].left[j]）>100）

end+=p[i].left[j];

}

}

for（j=0;j<（int）p[i].right.length（）;j++）

{

if（!

（p[i].right[j]>='A'&&p[i].right[j]<='Z'））//终结符判断

{

if（end.find（p[i].right[j]）>100）

end+=p[i].right[j];

}

else

{

if（noend.find（p[i].right[j]）>100）

noend+=p[i].right[j];

}

}

}

}

intzero（Chomsky*p）//0型文法

{

intflag（0）,count（0）;

inti,j;

for（i=0;i

{

for（j=0;j<（int）p[i].left.length（）;j++）

{

if（p[i].left[j]>='A'&&p[i].left[j]<='Z'）//有否非终结符

flag++;

}

if（flag>0）

{

flag=0;

count++;

}

else

break;//左部没有非终结符，结束

}

if（count==n）

return1;//属于0型文法

else

{

cout<

"<

NONE=0;

return0;

}

}

intone（Chomsky*p）//1型文法

{

intflag（0）;

inti;

if（zero（p））

{

for（i=0;i

{

if（p[i].right.length（）

{

flag++;

break;

}

}

}

else

flag--;

if（flag>0）

{

cout<

"<

return0;//不属于1型文法

}

else

if（flag==0）

return1;//属于1型文法

else

return0;

}

inttwo（Chomsky*p）//2型文法

{

intflag（0）;

inti;

if（one（p））

{

for（i=0;i

if（（p[i].left.length（）!

=1）||!

（p[i].left[0]>='A'&&p[i].left[0]<='Z'））//左部不属于一个字符或不属于非终结符

{

flag++;

break;

}

}

else

flag--;

if（flag>0）

{

cout<

"<

return0;//不属于2型文法

}

else

if（flag==0）

{

return1;//属于2型文法

}

else

return0;

}

intthree（Chomsky*p）//3型文法

{

intflag=0;

inti;

if（two（p））

{

for（i=0;i

if（!

（p[i].right.length（）==1||p[i].right.length（）==2）||（p[i].right[0]>='A'&&p[i].right[0]<='Z'））//右部字符个数不是1或2，或首字符是非终结符

{

flag++;

break;

}

else

if（（p[i].right.length（）==2）&&!

（p[i].right[1]>='A'&&p[i].right[1]<='Z'））//第二个字符不是非终结符

{

flag++;

break;

}

}

else

flag--;

if（flag>0）

{

cout<<"此文法属于2型文法，即上下文无关文法。

"<

i=n;

return0;

}

else

if（flag==0）

{

cout<<"此文法属于3型文法，即正规文法。

"<

return1;

}

else

return0;

}

voidchange（Chomsky*p）//正规文法到正规式的转换函数

{

inti,j,m,flag;//合并产生式

for（i=0;i

for（j=i+1;j

{

if（（p[i].left==p[j].left）&&（p[i].right[1]==p[j].right[1]））

{

if（p[i].right[1]==p[j].right[1]&&p[i].left[0]==p[j].right[1]）//合并形如A->aA,A->bA的产生式为A->aA|bA的形式

{

p[i].right=p[i].right+"|"+p[j].right;

p[j].left="";

p[j].right="";

}

else

if（p[i].right[1]==p[j].right[1]&&p[i].left[0]!

=p[j].right[1]）//合并形如S->aA,S->bA的产生式为S->aA|bA的形式

{

p[i].right=p[i].right+"|"+p[j].right;

p[j].left="";

p[j].right="";

}

}

if（p[i].right.length（）==1&&p[j].right.length（）==1&&p[i].left==p[j].left）//合并形如S->a,S->b，S->c的产生式为S->a|b|c的形式

{

p[i].right=p[i].right+"|"+p[j].right;

p[j].left="";

p[j].right="";

}

}

for（i=0;iaA|bA的公因式为S->（a|b）A的形式

{

flag=p[i].right.length（）;

if（p[i].right.length（）>2&&'A'<=p[i].right[1]&&p[i].right[1]<='Z'&&p[i].right[2]=='|'）

{

for（j=1;j

{

p[i].right[j]='';

}

if（j==flag-1）

p[i].right="（"+p[i].right.substr（0,p[i].right.length（）-1）+"）"+p[i].right.substr（p[i].right.length（）-1）;

}

}

for（i=0;i

{

if（p[i].left[0]==p[i].right[p[i].right.length（）-1]&&p[i].right.length（）>1）

{

for（j=0;j

if（p[i].left==p[j].left&&j!

=i）

{

for（m=0;m

if（'A'<=p[j].right[m]&&p[j].right[m]<='Z'）break;

if（m==p[j].right.length（））

{

p[i].right=p[i].right.substr（0,p[i].right.length（）-1）+"*"+"（"+p[j].right+"）";

p[j].right="";

p[j].left="";

}

}

}

}

flag=n;

while（flag>=0）//当所有产生式的右部均为终结符构成时停止转换

for（i=0,flag=flag-1;i

for（j=0;j

if（'A'<=p[i].right[j]&&p[i].right[j]<='Z'）

{

for（m=0;m

{

if（p[m].left[0]==p[i].right[j]&&m!

=i）

{

p[i].right=p[i].right.substr（0,j）+p[m].right+p[i].right.substr（j+1）;

p[m].left="";

p[m].right="";

break;

}

}

}

//再次合并左部相等的产生式

for（i=0;i

for（j=0;j

{

if（p[i].left[0]==p[j].left[0]&&i!

=j）

{

if（p[j].right.length（）>1）

{

p[i].right=p[i].right+"|"+"（"+p[j].right+"）";

p[j].left="";

p[j].right="";

}

else

{

p[i].right=p[i].right+"|"+p[j].right;

p[j].left="";

p[j].right="";

}

}

}

}

voidmain（）

{

inti,j;

cout<<"....................编译原理实验三：

正规文法到正规式的转换...................."<

cout<<"请输入正规文法（三型文法）的产生式总数及各产生式：

"<

cin>>n;

Chomsky*p=newChomsky[max];

for（i=0;i

{

cin>>strings;

apart（p,i）;

}

VNVT（p）;

if（three（p））//只有当输入为正规文法时才进行转换，否则实验退出！

！

{

cout<<"转换后的正规式为：

"<

change（p）;

for（i=0;i

{

if（p[i].left[0]!

=NULL）

{

cout<

for（j=0;j

{

if（p[i].right[j]!

=''）

cout<

}

}

}

}

else

cout<<"该文法不属于正规文法，实验结束!

!

"<

}