实验三 LR1分析法 JAVA.docx
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实验三 LR
(1)分析法
一、实验目的
构造LR
(1)分析程序,利用它进行语法分析,判断给出的符号串是否为该文法识别的句子,了解LR(K)分析方法是严格的从左向右扫描,和自底向上的语法分析方法。
二、实验内容
对下列文法,用LR
(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:
(1)E-E+T
(2)E-E—T
(3)T-T*F
(4)T-T/F
(5)F-(E)
(6)F-i
三、LR
(1)分析法实验设计思想及算法
(1)总控程序,也可以称为驱动程序。
对所有的LR分析器总控程序都是相同的。
(2)分析表或分析函数,不同的文法分析表将不同,同一个文法采用的LR分析器不同时,分析表将不同,分析表又可以分为动作表(ACTION)和状态转换
(GOTO)表两个部分,它们都可用二维数组表示。
(3)分析栈,包括文法符号栈和相应的状态栈,它们均是先进后出栈。
分析器的动作就是由栈顶状态和当前输入符号所决定。
uLR分析器由三个部分组成:
u其中:
SP为栈指针,S[i]为状态栈,X[i]为文法符号栈。
状态转换表用
GOTO[i,X]=j表示,规定当栈顶状态为i,遇到当前文法符号为X时应转向状态j,X为终结符或非终结符。
uACTION[i,a]规定了栈顶状态为i时遇到输入符号a应执行。
动作有四种可能:
(1)移进:
action[i,a]=Sj:
状态j移入到状态栈,把a移入到文法符号栈,其中i,j表示状态号。
(2)归约:
action[i,a]=rk:
当在栈顶形成句柄时,则归约为相应的非终结符A,即文法中有A-B的产生式,若B的长度为R(即|B|=R),则从状态栈和文法符号栈中自顶向下去掉R个符号,即栈指针SP减去R,并把A移入文法符号栈内,
j=GOTO[i,A]移进状态栈,其中i为修改指针后的栈顶状态。
(3)接受acc:
当归约到文法符号栈中只剩文法的开始符号S时,并且输入符号串已结束即当前输入符是'#',则为分析成功。
(4)报错:
当遇到状态栈顶为某一状态下出现不该遇到的文法符号时,则报错,说明输入端不是该文法能接受的符号串。
四、实验要求
1、编程时注意编程风格:
空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
2、如果遇到错误的表达式,应输出错误提示信息。
3、程序输入/输出实例:
输入一以#结束的符号串(包括+—*/()i#):
在此位置输入符号串输出过程如下:
步骤 状态栈 符号栈 剩余输入串 动作
1 0 # i+i*i# 移进
i+i*i的LR分析过程
步骤
状态栈
符号栈
输入串
动作说明
1
0
#
i+i*i#
ACTION[0,i]=S5,状态5入栈
2
05
#i
+i*i#
r6:
F→i归约,GOTO(0,F)=3入栈
3
03
#F
+i*i#
r4:
T→F归约,GOTO(0,T)=3入栈
4
02
#T
+i*i#
r2:
E→T归约,GOTO(0,E)=1入栈
5
01
#E
+i*i#
ACTION[1,+]=S6,状态6入栈
6
016
#E+
i*i#
ACTION[6,i]=S5,状态5入栈
7
0165
#E+i
*i#
r6:
F→i归约,GOTO(6,F)=3入栈
8
0163
#E+F
*i#
r4:
T→F归约,GOTO(6,T)=9入栈
9
0169
#E+T
*i#
ACTION[9,*]=S7,状态7入栈
10
01697
#E+T*
i#
ACTION[7,i]=S5,状态5入栈
11
016975
#E+T*i
#
r6:
F→i归约,GOTO(7,F)=10入栈
12
0169710
#E+T*F
#
r3:
T→T*F归约,GOTO(6,T)=9入栈
13
0169
#E+T
#
r1:
E→E+T,GOTO(0,E)=1入栈
14
01
#E
#
Acc:
分析成功
4、输入符号串为非法符号串(或者为合法符号串)
算术表达式文法的LR分析表
状态
ACTION
GOTO
i
+
*
(
)
#
E
T
F
0
S5
S4
1
2
3
1
S6
acc
2
r2
S7
r2
r2
3
r4
r4
r4
r4
4
S5
S4
8
2
3
5
r6
r6
r6
r6
6
S5
S4
9
3
7
S5
S4
10
8
S6
S11
9
r1
S7
r1
r1
10
r3
r3
r3
r3
11
r5
r5
r5
r5
5、实验源程序
LR.java
importjavax.swing.*;importjava.awt.Dimension;importjavax.swing.JButton;importjava.awt.Rectangle;importjava.util.Vector;
importjavax.swing.JTextArea;importjavax.swing.JTextField;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JMenuBar;importjavax.swing.JMenu;importjavax.swing.JMenuItem;importjavax.swing.JScrollPane;importjava.awt.BorderLayout;
importjavax.swing.JDialog;
publicclassLRextendsJFrame{
privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;
//*********************************
privatechar[]VN =newchar[50]; //非终结符集privatechar[]VT =newchar[50]; //终结符集privateString[]F =newString[50];//产生式集
privateStringBuffer[]FirstVN; //非终结符的First集privateint []staStack =newint[50]; //状态分析栈privatechar[]symStack =newchar[50]; //符号分析栈
privateboolean[]VNE; //非终结符与空串的关系
表
privateint F_index =0; //产生式数组指针
privateint staStack_index=0; //状态栈指针
privateint symStack_index=0; //符号栈指针privateint ERROR =Integer.MAX_VALUE;//出错标志privatechar emp ='ε'; //空串
privateStringerror ="x"; //分析表显示的出错标志
// @jve:
decl-index=0:
privateStringacc ="acc"; //分析表显示的分析成功标志
privateVector> State =newVector>(); //项目集 // @jve:
decl-index=0:
privateint [][]Action; //Action动作数组
privateint [][]Goto; //Goto动作数组
privateStringBuffer []bridge1; //描述项目集之间的转换
关系,在createLR1()中初始化
privateint [][]bridge2;
privateJPaneljContentPane=null;privateJTextAreajTextArea4=null;privateJTextAreajTextArea3=null;privateJTextAreajTextArea2=null;
privateJTextAreajTextArea_LR1States=null;privateJTextAreajTextArea_LR1AnalysisTable=null;privateJTextFieldjTextField=null;
privateJTextFieldjTextField1=null;
privateJTextFieldjTextField_testedString=null;privateJLabeljLabel=null;
privateJLabeljLabel1=null;
privateJLabeljLabel_LR1States=null;privateJLabeljLabel_inputString=null;privateJButtonjButton_test=null;privateJButtonjButton_ok=null;privateJButtonjButton_delete=null;privateJButtonjButton_clearall=null;privateJButtonjButton_testPanel=null;privateJMenuBarjJMenuBar=null;privateJMenujMenu1=null;
privateJMenuItemjMenuItem1=null;privateJMenuItemjMenuItem2=null;
privateJScrollPanejScrollPane_LR1States=null;privateJScrollPanejScrollPane_LR1AnalysisTable=null;privateJScrollPanejScrollPane2=null;
privateJScrollPanejScrollPane3=null;privateJScrollPanejScrollPane4=null;privateJPaneljPanel=null;
privateJPaneljPanel1=null;
privateJLabeljLabel_LR1AnalysisTable=null;privateJButtonjButton_fresh=null;
privateJButtonjButton_TransFunGraph=null;
private JFrame jFrame_testFrame = null; // @jve:
decl-index=0:
visual-constraint="531,25"
privateJPaneljContentPane_testFrame=null;
private JDialog jDialog_TG = null; // @jve:
decl-index=0:
visual-constraint="170,520"
privateJPaneljContentPane_TG=null;
publicLR(){
super();
initialize();
}
privatevoidinitialize(){this.setSize(583,483);this.setJMenuBar(getJJMenuBar());this.setContentPane(getJContentPane());
this.setTitle("LR1语法分析");
this.setLocation(300,250);this.setVisible(true);
}
privateJPanelgetJContentPane(){
if(jContentPane==null){jContentPane=newJPanel();jContentPane.setLayout(null);jContentPane.add(getJPanel(),null);
jContentPane.add(getJPanel1(),null);
}
returnjContentPane;
}
privateJPanelgetJPanel(){
if(jPanel==null){jPanel=newJPanel();jPanel.setLayout(null);
jPanel.setBounds(newRectangle(0,0,210,430));
//jPanel.setBackground(Color.green);jPanel.add(getJScrollPane4(),null);jPanel.add(getJScrollPane3(),null);
}
returnjPanel;
}
privateJPanelgetJPanel1(){
if(jPanel1==null){jPanel1=newJPanel();jPanel1.setLayout(null);
//jPanel1.setBackground(Color.green);jPanel1.setBounds(newRectangle(210,0,368,430));jLabel1=newJLabel();
//jLabel1.setForeground(Color.red);jLabel1.setBounds(newRectangle(120,58,23,24));jLabel1.setText("-->");
jLabel=newJLabel();
//jLabel.setForeground(Color.red);jLabel.setBounds(newRectangle(16,19,57,23));
jLabel.setText("产生式:
");
jPanel1.add(jLabel,null);jPanel1.add(getJTextField(),null);jPanel1.add(jLabel1,null);jPanel1.add(getJTextField1(),null);jPanel1.add(getJButton_delete(),null);jPanel1.add(getJButton_ok(),null);jPanel1.add(getJButton_clearall(),null);jPanel1.add(getJButton_testPanel(),null);jPanel1.add(getJScrollPane2(),null);
}
returnjPanel1;
}
privateJPanelgetJContentPane_testFrame(){
if(jContentPane_testFrame==null){jContentPane_testFrame=newJPanel();jContentPane_testFrame.setLayout(null);jContentPane_testFrame.setBackground(null);jContentPane_testFrame.add(getJScrollPane_LR1States(),
null);
jContentPane_testFrame.add(getJScrollPane_LR1AnalysisTable(),
null);
18));
null);
null);
18));
jLabel_inputString=newJLabel();
jLabel_inputString.setText("请输入待测句子:
");jLabel_inputString.setBounds(newRectangle(29,25,108,
jContentPane_testFrame.add(jLabel_inputString,null);jContentPane_testFrame.add(getJTextField_testedString(),
jContentPane_testFrame.add(getJButton_test(),null);jContentPane_testFrame.add(getJButton_fresh(),null);jContentPane_testFrame.add(getJButton_TransFunGraph(),
jLabel_LR1States=newJLabel();
jLabel_LR1States.setText("LR1项目集");jLabel_LR1States.setBounds(new Rectangle(11, 65, 65,
jLabel_LR1States.addMouseListener(new
java.awt.event.MouseAdapter(){
public void mouseReleased(java.awt.event.MouseEvent
e){
jTextArea_LR1States.setText("");
//准备数据createAll();
//显示项目集displayLR1States();
}
e){
{
});
/*public void mouseExited(java.awt.event.MouseEvent
jLabel_LR1States.setForeground(Color.black);
}
publicvoidmouseEntered(java.awt.event.MouseEvente)
jLabel_LR1States.setForeground(Color.green);
}*/
66,18));
jContentPane_testFrame.add(jLabel_LR1States,null);jLabel_LR1AnalysisTable=newJLabel();
jLabel_LR1AnalysisTable.setText("LR1分析表");
jLabel_LR1AnalysisTable.setBounds(newRectangle(264,67,
jLabel_LR1AnalysisTable.addMouseListener(new
java.awt.event.MouseAdapter(){
/*public void mouseExited(java.awt.event.MouseEvent
e){
jLabel_LR1AnalysisTable.setForeground(Color.black);
}
publicvoidmouseEntered(java.awt.event.MouseEvente)
{
jLabel_LR1AnalysisTable.setForeground(Color.green);
}*/
public void mouseReleased(java.awt.event.MouseEvent
e){
}
});
jTextArea_LR1AnalysisTable.setText("");createAll();
displayLR1AnalysisTable();
null);
}
jContentPane_testFrame.add(jLabel_LR1AnalysisTable,
returnjContentPane_testFrame;
}
privateJDialoggetJDialog_TG(){
if(jDialog_TG==null){jDialog_TG=newJDialog();
jDialog_TG.setSize(newDimension(361,266));
//jDialog_TG.setTitle("LR1状态图");
//jDialog_TG.setBackground(Color.black);jDialog_TG.setLocationRelativeTo(jFrame_testFrame);jDialog_TG.setContentPane(getJContentPane_TG());
}
returnjDialog_TG;
}
privateJPanelgetJContentPane_TG(){
if(jContentPane_TG==null){
//jContentPane_TG=newTransformGraphPanel();jContentPane_TG.setLayout(newBorderLayout());
}
returnjContentPane_TG;
}
privateJTextFieldgetJTextField(){
if(jTextField==null){jTextField=newJTextField();
jTextField.setBounds(newRectangle(16,58,91,22));jTextField.addKeyListener(new
java.awt.event.KeyAdapter(){
publicvoidkeyReleased(java.awt.event.KeyEvente){Strings=jTextField.getText();
charc=s.charAt(0);
if(c<'A'||c>'Z'){ //如果输入的不是大
写字母,给予提示
式左端非法!
"+
if(c<='z'&&c>='a'){
JOptionPane.showMessageDialog(LR.this,"产生
"自动将其转换成大