实验三LR1分析法JAVA.docx
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实验三LR1分析法JAVA
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：
〔1E-E+T
〔2E-E—T
〔3T-T*F
〔4T-T/F
〔5F-
〔6F-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。
◆LR分析器由三个部分组成：
◆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。
◆ACTION[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
10#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
五、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
privateintF_index=0;//产生式数组指针
privateintstaStack_index=0;//状态栈指针
privateintsymStack_index=0;//符号栈指针
privateintERROR=Integer.MAX_VALUE;//出错标志
privatecharemp='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;
privateJFramejFrame_testFrame=null;//@jve:
decl-index=0:
visual-constraint="531,25"
privateJPaneljContentPane_testFrame=null;
privateJDialogjDialog_TG=null;//@jve:
decl-index=0:
visual-constraint="170,520"
privateJPaneljContentPane_TG=null;
publicLR<>{
super<>;
initialize<>;
}
privatevoidinitialize<>{
this.setSize<583,483>;
this.setJMenuBar>;
this.setContentPane>;
this.setTitle<"LR1语法分析">;
this.setLocation<300,250>;
this.setVisible;
}
privateJPanelgetJContentPane<>{
if{
jContentPane=newJPanel<>;
jContentPane.setLayout;
jContentPane.add,null>;
jContentPane.add,null>;
}
returnjContentPane;
}
privateJPanelgetJPanel<>{
if{
jPanel=newJPanel<>;
jPanel.setLayout;
jPanel.setBounds>;
//jPanel.setBackground;
jPanel.add,null>;
jPanel.add,null>;
}
returnjPanel;
}
privateJPanelgetJPanel1<>{
if{
jPanel1=newJPanel<>;
jPanel1.setLayout;
//jPanel1.setBackground;
jPanel1.setBounds>;
jLabel1=newJLabel<>;
//jLabel1.setForeground;
jLabel1.setBounds>;
jLabel1.setText<"-->">;
jLabel=newJLabel<>;
//jLabel.setForeground;
jLabel.setBounds>;
jLabel.setText<"产生式：
">;
jPanel1.add;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add,null>;
jPanel1.add,null>;
}
returnjPanel1;
}
privateJPanelgetJContentPane_testFrame<>{
if{
jContentPane_testFrame=newJPanel<>;
jContentPane_testFrame.setLayout;
jContentPane_testFrame.setBackground;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jLabel_inputString=newJLabel<>;
jLabel_inputString.setText<"请输入待测句子：
">;
jLabel_inputString.setBounds>;
jContentPane_testFrame.add;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jContentPane_testFrame.add,null>;
jLabel_LR1States=newJLabel<>;
jLabel_LR1States.setText<"LR1项目集">;
jLabel_LR1States.setBounds>;
jLabel_LR1States.addMouseListener{
publicvoidmouseReleased{
jTextArea_LR1States.setText<"">;
//准备数据
createAll<>;
//显示项目集
displayLR1States<>;
}
/*publicvoidmouseExited{
jLabel_LR1States.setForeground;
}
publicvoidmouseEntered{
jLabel_LR1States.setForeground;
}*/
}>;
jContentPane_testFrame.add;
jLabel_LR1AnalysisTable=newJLabel<>;
jLabel_LR1AnalysisTable.setText<"LR1分析表">;
jLabel_LR1AnalysisTable.setBounds>;
jLabel_LR1AnalysisTable.addMouseListener{
/*publicvoidmouseExited{
jLabel_LR1AnalysisTable.setForeground;
}
publicvoidmouseEntered{
jLabel_LR1AnalysisTable.setForeground;
}*/
publicvoidmouseReleased{
jTextArea_LR1AnalysisTable.setText<"">;
createAll<>;
displayLR1AnalysisTable<>;
}
}>;
jContentPane_testFrame.add;
}
returnjContentPane_testFrame;
}
privateJDialoggetJDialog_TG<>{
if{
jDialog_TG=newJDialog<>;
jDialog_TG.setSize>;
//jDialog_TG.setTitle<"LR1状态图">;
//jDialog_TG.setBackground;
jDialog_TG.setLocationRelativeTo;
jDialog_TG.setContentPane>;
}
returnjDialog_TG;
}
privateJPanelgetJContentPane_TG<>{
if{
//jContentPane_TG=newTransformGraphPanel<>;
jContentPane_TG.setLayout>;
}
returnjContentPane_TG;
}
privateJTextFieldgetJTextField<>{
if{
jTextField=newJTextField<>;
jTextField.setBounds>;
jTextField.addKeyListener{
publicvoidkeyReleased{
Strings=jTextField.getText<>;
charc=s.charAt<0>;
if'Z'>{//如果输入的不是大写字母,给予提示
if='a'>{
JOptionPane.showMessageDialog"+
"自动将其转换成大写字母">;
jTextField.setText
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