编译原理实验规格文法转化为正规式.docx
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编译原理实验规格文法转化为正规式
实验二正规文法正规式
实验名称:
由正规文法构造正规式
实验要求：
输入任意的正规文法,输出相应的正规式。
即：
输入：
任意的正规文法；
输出：
相应的正规式。
实验目的：
1.熟练掌握正规文法到正规式的转换规则；
2.设计并实现将正规文法转化为正规式的方法；
3.理解正规文法和正规式的等价性。
实验原理：
（1）正规文法：
定义：
设G＝（VN，VT，P，S），如果它的每个产生式A αB或Aα（A Bα或Aα），其中A和B都是非终结符，α∈VT*，则文法G是3型文法（正规文法，正则文法，有穷状态文法），简称RG。
表示：
Ø<标识符><字母>|<标识符>（<字母>|<数字>）
Ø<字母>表示任意英文字母，<数字>表示任意数字
☞若文法中所有的产生式均为A αB或Aα形式，则此文法为右线性的
☞若文法中所有的产生式均为A Bα或Aα形式，则此文法为左线性的
（2）正规式：
起源：
正则表达式萌芽于20世纪40年代的神经生理学研究，由著名数学家StephenKleene第一个正式描述。
在一篇题为《正则集代数》的论文中定义了“正则集”，并在其上定义了一个代数系统，并且引入了一种记号系统来描述正则集，这种记号系统被他称为“正则表达式”。
定义：
◆设A是非空的有限字母表，A={ai|i=1,2,……n},则
1.，和ai（i=1,2,……n）都是正规式；
2.若、是正规式，则|、•、*、*也是正规式；
3.正规式只能通过有限次使用1，2规则获得。
☞1）“|”读作为“或”，也可写作为“+”或“,”;“•”读作连接。
☞2）仅由字母表A={ai|i=1,2,……n}上的正规式
所组成的语言称作正规集，记作L（）。
☞3）利用正规集相同，可用来证明相应正规式等价。
（3）正规文法与正规式之间的转化
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。
图正规文法正规式的转换规则
转换步骤：
步骤1由正规文法G的各个产生式写出对应的正规方程式，得到联立方程组。
步骤2把方程组中的非终结符当作变元。
步骤3求此正规式方程组的解，得到关于开始符号S的解:
S=w,w∈VT*，w就是所求正规式。
测试数据：
测试数据1：
A->xB
A->y
B->xB
B->yA
测试数据2
S->aA
S->a
A->aA
A->dA
A->a
A->d
测试数据3
S->aA
S->cB
S->a
A->aB
A->bB
A->b
B->cB
B->bA
B->c
源代码：
#include
#include
usingnamespacestd;
stringss[30]={"",""};
stringdww[15]={"",""};
stringsnt="";
stringdst[8]={"",""};
stringdonesnt="";
intnum=0;
intdstl=0;
intdwl=0;
voidsetdst（）
{
for（inti=0;i<8;i++）
dst[i]="";
dstl=0;
}
voidgetsnt（）
{
for（inti=0;i{
if（snt.find（ss[i].at（0））==-1）
snt+=ss[i].at（0）;
}
}
stringdispose1（stringtemp1）
{
stringdf="";
for（inti=0;i{
intk=（int）temp1.at（i）;
stringft=ss[k].substr（3）;
if（i==0）
df+=ft;
else
{
df+='|';
df+=ft;
}
ss[k]="";
}
returndf;
}
stringdispose3（stringtemp3）
{
stringdf="";
for（inti=0;i{
intk=（int）temp3.at（i）;
stringtemp=ss[k].substr（3）;
stringsttr=temp.substr（0,temp.size（）-1）;
if（i==0）
df+=sttr;
else
{
df+='|';
df+=sttr;
}
ss[k]="";
}
returndf;
}
voiderass（）
{
for（inti=0;i<30;i++）
{
if（ss[i]==""）
{
for（intj=i+1;j<30;j++）
{
if（ss[j]!
=""）
break;
}
ss[i]=ss[j];
ss[j]="";
}
if（i==num）
{
ss[num]="";
break;
}
}
}
voidhandle（stringcs,stringssnot）
{
charcc=cs.at（0）;
stringtemp1="";
stringtemp2="";
stringtemp3="";
inti=0;
boolflagg=false;
while（!
flagg）
{
flagg=true;
for（i=0;i{
for（intj=0;j{
if（ss[i].find（donesnt.at（j））!
=-1）
{
flagg=false;
boolflag=false;
stringsk=ss[i];
for（intk=0;k{
if（dww[k].at（0）==donesnt.at（j））
{
stringdwtemp=dww[k].substr（3）;
if（!
flag）
{
intlk=ss[i].find（donesnt.at（j））;
ss[i].replace（lk,1,dwtemp）;
flag=true;
}
else
{
ss[num]=sk;
intlk=ss[num].find（donesnt.at（j））;
ss[num].replace（lk,1,dwtemp）;
num++;
}
}
}
}
}
}
}
setdst（）;
for（i=0;i{
stringtemp="";
if（ss[i].at（0）==cc）
{
temp=ss[i].substr（3）;
if（temp.find（cc）!
=-1）
temp3+=i;
else
{
boolflag=false;
for（intj=0;j{
chardd=ssnot.at（j）;
if（temp.find（dd）!
=-1）
{
temp2+=i;
dst[dstl]=ss[i];
dstl++;
ss[i]="";
flag=true;
j=ssnot.size（）;
}
}
if（!
flag）
temp1+=i;
}
}
}
i=temp1.size（）;
num-=i;
i=temp2.size（）;
num-=i;
i=temp3.size（）;
num-=i;
i=0;
stringdis1str="";
stringdis2str="";
stringtemm="";
if（num>0）
{
dis1str="（";
dis1str+=dispose1（temp1）;
dis1str+="）";
}
else
{
if（temp3.size（）==0）
dis1str=dispose1（temp1）;
else
{
dis1str="（";
dis1str+=dispose1（temp1）;
dis1str+="）";
}
}
temm+=dispose3（temp3）;
if（temp3.size（）==0）
dis2str="";
else
{
if（temm.size（）==1）
dis2str=temm;
else
{
dis2str="（";
dis2str+=temm;
dis2str+="）";
}
dis2str+="*";
}
if（dis1str=="（）"）
dis1str="";
dis2str+=dis1str;
stringarrow="->";
arrow+=dis2str;
dww[dwl]+=cs;
dww[dwl]+=arrow;
dwl++;
for（i=0;i{
dww[dwl]=dst[i];
dwl++;
}
erass（）;
}
intmain（）
{
cout<<"输入文法以#结束"<inti=0;
for（;i<15;i++）
{
stringtem="";
cin>>tem;
if（tem=="#"）
break;
ss[i]=tem;
}
num=i;
getsnt（）;
for（i=snt.size（）-1;i>=0;i--）
{
stringssnot=snt.substr（0,i）;
stringcs="";
cs+=snt.at（i）;
handle（cs,ssnot）;
donesnt+=cs;
}
cout<return0;
}
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