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
XiifXi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;Nfor（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：
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