由正规则文法构造正规则式.docx

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由正规则文法构造正规则式

由正规（则）文法构造正规（则）式

姓名：

学号：

指导老师：

时间：

一、实验目的：

了解三型文法，正则表达式和正则集的概念；了解正则表达式的性质以及正则表达式和正则文法之间的关系。

给出一个文法能判断其文法类型，并且能将一个正规文法转化为正规式。

二、实验内容：

判断文法是第几类文法，并将正规文法转化为正规式。

三、程序流程：

1.程序流程图

2.正规文法转为正规式流程图

四、实验代码：

#include

#include

usingnamespacestd;

structCSS

{

stringleft;//产生式左部

stringright;//产生式右部

};

boolIsZero（CSS*p,intn）//判断0型文法（左部不含非终结符则不是0型文法）

{

inti,j;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

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

break;

}

if（j==p[i].left.length（））

{

cout<<"该文法不是0型文法"<

returnfalse;

}

}

if（i==n）

returntrue;//如果每个产生式都能找到非终结符

}

boolIsFirst（CSS*p,intn）//判断1型文法（右边长度大于等于左边长度）

{

if（IsZero（p,n））//先判断是否是0型文法

{

inti;

for（i=0;i

{

if（（p[i].left.length（）>p[i].right.length（））&&p[i].right.length（）!

=0）//判断产生式左部长度是否大于右部

break;

}

if（i==n）

returntrue;

cout<<"该文法是一个0型文法"<

}

returnfalse;

}

boolIsSecond（CSS*p,intn）//判断2型文法（左部是一个非终结符）

{

inti;

if（IsFirst（p,n））//同上，先判断低级文法是否成立

{

for（i=0;i

{

if（（p[i].left.length（）!

=1）||!

（p[i].left[0]>='A'&&p[i].left[0]<='Z'））//判断产生式左部长度是否为一，左部第一个是否是非终结符

break;

}

if（i==n）

returntrue;

cout<<"该文法是1型文法"<

}

returnfalse;

}

boolIsThird（CSS*p,intn）//判断3型文法（形如A→a,A→aB的形式）

{

inti;

if（IsSecond（p,n））//同上，先判断是否是2型文法

{

for（i=0;i

{

if（（p[i].right.length（）==0）||（p[i].right.length（）>=3）||（p[i].right[0]>='A'&&p[i].right[0]<='Z'））//判断产生式右部字符个数是否是1或者2，判断右部第一个字符是否是非终结符

break;

}

if（i==n）

{

for（i=0;i

{

if（p[i].right.length（）==2）//如果右边长度为2，则判断第二个字符是否是非终结符

{

if（!

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

break;

}

}

if（i==n）

{

cout<<"该文法属于3型文法"<

returntrue;

}

cout<<"该文法属于2型文法"<

}

}

returnfalse;

}

//正规文法转换为正规式

voidtransfer（CSS*p,intn）

{

inti,j,m,flag;

//合并产生式

for（i=0;i

for（j=i+1;j

{

//合并形如A->aA,A->bA的产生式为A->aA|bA的形式

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

{

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

p[j].left="";

p[j].right="";

}

//正规文法到正规式的转换规则3（合并形如S->a,S->b，S->c的产生式为S->a|b|c的形式）

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

{

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

p[j].left="";

p[j].right="";

}

}

//提取形如S->aA|bA的公因式为S->（a|b）A的形式

for（i=0;i

{

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）;

}

}

//正规文法到正规式的转换规则2（A->xA|y--->A->x*（y））

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="";

}

}

}

}

//转换规则（S->（xx）AA->aA转化为S->（xx）a*A）

for（i=0;i

{

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

=p[i].right[p[i].right.length（）-1]）

{

for（j=0;j

{

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

{

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

p[j].right="";

p[j].left="";

}

}

}

}

//将表达式右部所有非终结符替换

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="";

}

}

}

}

intmain（）

{

inti,j,n;

stringinput;

while（true）

{

cout<<"请输入文法产生式个数N"<

cin>>n;

CSS*p=newCSS[n];//初始化产生式数组

for（i=0;i

{

input.erase（）;//清除

cin>>input;//输入

for（j=0;j

{

if（input[j]=='-'）

{

p[i].left=input.substr（0,j）;

p[i].right=input.substr（j+2,input.length（））;

}

}

}

if（IsThird（p,n））//调用文法类型判断，自顶向下,如果是正规文法，则输出正规式

{

cout<<"该文法属于正规文法，它的正规式如下：

"<

transfer（p,n）;

for（i=0;i

{

if（p[i].left[0]!

=NULL）

{

cout<

for（j=0;j

{

if（p[i].right[j]!

=''）

cout<

}

}

}

cout<

}

}

return0;

}

六、运行截图

五、设计总结

经过本次实验，加深了我对文法类型的理解，我学会了如何识别一个0型文法，1型文法，2型文法，正规文法。

尤其加深了我对正规文法的理解。

我学会了如何将一个正规文法转化为一个正规式。

而且还锻炼了我编写程序的能力，总之，收获颇多。