编译原理实验报告FIRST集与FOLLOW集.docx
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编译原理实验报告FIRST集与FOLLOW集
编译原理实验报告
实验名称计算first集合和follow集合
实验时间
院系计算机科学与技术
班级软件工程1班
学号
姓名
1.实验目的
输入:
任意的上下文无关文法。
输出:
所输入的上下文无关文法一切非终结符的first集合和follow集合。
2.实验原理
设文法G[S]=(VN,VT,P,S),则首字符集为:
FIRST(α)={a|α
aβ,a∈VT,α,β∈V*}。
若α
ε,ε∈FIRST(α)。
由定义可以看出,FIRST(α)是指符号串α能够推导出的所有符号串中处于串首的终结符号组成的集合。
所以FIRST集也称为首符号集。
设α=x1x2…xn,FIRST(α)可按下列方法求得:
令FIRST(α)=Φ,i=1;
(1)若xi∈VT,则xi∈FIRST(α);
(2)若xi∈VN;
①若ε
FIRST(xi),则FIRST(xi)∈FIRST(α);
②若ε∈FIRST(xi),则FIRST(xi)-{ε}∈FIRST(α);
(3)i=i+1,重复
(1)、
(2),直到xi∈VT,(i=2,3,…,n)或xi∈VN且若ε
FIRST(xi)或i>n为止。
当一个文法中存在ε产生式时,例如,存在A→ε,只有知道哪些符号可以合法地出现在非终结符A之后,才能知道是否选择A→ε产生式。
这些合法地出现在非终结符A之后的符号组成的集合被称为FOLLOW集合。
下面我们给出文法的FOLLOW集的定义。
设文法G[S]=(VN,VT,P,S),则
FOLLOW(A)={a|S
…Aa…,a∈VT}。
若S
…A,#∈FOLLOW(A)。
由定义可以看出,FOLLOW(A)是指在文法G[S]的所有句型中,紧跟在非终结符A后的终结符号的集合。
FOLLOW集可按下列方法求得:
(1)对于文法G[S]的开始符号S,有#∈FOLLOW(S);
(2)若文法G[S]中有形如B→xAy的规则,其中x,y∈V*,则FIRST(y)-{ε}∈FOLLOW(A);
(3)若文法G[S]中有形如B→xA的规则,或形如B→xAy的规则且ε∈FIRST(y),其中x,y∈V*,则FOLLOW(B)∈FOLLOW(A);
3.实验内容
计算first集合和follow集合
4.实验心得
通过上机实验我对文法符号的FIRST集和FOLLOW集有了更深刻的理解,已经熟练的掌握了求解的思想和方法,同时也锻炼了自己的动手解决问题的能力,对编程能力也有所提高。
5.实验代码与结果
#include
#include
#include
usingnamespacestd。
#defineMAXS50
intNONE[MAXS]={0}。
stringstrings。
//产生式
stringVn。
//非终结符
stringVt。
//终结符
stringfirst[MAXS]。
//用于存放每个终结符的first集
stringFirst[MAXS]。
//用于存放每个非终结符的first集
stringFollow[MAXS]。
//用于存放每个非终结符的follow集
intN。
//产生式个数
structSTR
{
stringleft。
stringright。
}。
//求VN和VT
voidVNVT(STR*p)
{
inti,j。
for(i=0。
ii++)
{
for(j=0。
j<(int)p[i].left.length()。
j++)
{
if((p[i].left[j]>='A'&&p[i].left[j]<='Z'))
{
if(Vn.find(p[i].left[j])>100)
Vn+=p[i].left[j]。
}
else
{
if(Vt.find(p[i].left[j])>100)
Vt+=p[i].left[j]。
}
}
for(j=0。
j<(int)p[i].right.length()。
j++)
{
if(!
(p[i].right[j]>='A'&&p[i].right[j]<='Z'))
{
if(Vt.find(p[i].right[j])>100)
Vt+=p[i].right[j]。
}
else
{
if(Vn.find(p[i].right[j])>100)
Vn+=p[i].right[j]。
}
}
}
}
voidgetlr(STR*p,inti)
{
intj。
for(j=0。
jj++)
{
if(strings[j]=='-'&&strings[j+1]=='>')
{
p[i].left=strings.substr(0,j)。
p[i].right=strings.substr(j+2,strings.length()-j)。
}
}
}
//对每个文法符号求first集
stringLetter_First(STR*p,charch)
{
intt。
if(!
(Vt.find(ch)>100))
{
first[Vt.find(ch)]="ch"。
returnfirst[Vt.find(ch)-1]。
}
if(!
(Vn.find(ch)>100))
{
for(inti=0。
ii++)
{
if(p[i].left[0]==ch)
{
if(!
(Vt.find(p[i].right[0])>100))
{
if(First[Vn.find(ch)].find(p[i].right[0])>100)
{
First[Vn.find(ch)]+=p[i].right[0]。
}
}
if(p[i].right[0]=='*')
{
if(First[Vn.find(ch)].find('*')>100)
{
First[Vn.find(ch)]+='*'。
}
}
if(!
(Vn.find(p[i].right[0])>100))
{
if(p[i].right.length()==1)
{
stringff。
ff=Letter_First(p,p[i].right[0])。
for(inti_i=0。
i_ii_i++)
{
if(First[Vn.find(ch)].find(ff[i_i])>100)
{
First[Vn.find(ch)]+=ff[i_i]。
}
}
}
else
{
for(intj=0。
j
j++)
{
stringTT。
TT=Letter_First(p,p[i].right[j])。
if(!
(TT.find('*')>100)&&(j+1)
{
sort(TT.begin(),TT.end())。
stringtt。
for(intt=1。
tt++)
{
tt+=TT[t]。
}
TT=tt。
tt=""。
for(t=0。
tt++)
{
if(First[Vn.find(ch)].find(TT[t])>100)
{
First[Vn.find(ch)]+=TT[t]。
}
}
}
else
{
for(t=0。
tt++)
{
if(First[Vn.find(ch)].find(TT[t])>100)
{
First[Vn.find(ch)]+=TT[t]。
}
}
break。
}
}
}
}
}
}
returnFirst[Vn.find(ch)]。
}
}
//求每个非终结符的Follow集
stringLetter_Follow(STR*p,charch)
{
intt,k。
NONE[Vn.find(ch)]++。
if(NONE[Vn.find(ch)]==2)
{
NONE[Vn.find(ch)]=0。
returnFollow[Vn.find(ch)]。
}
for(inti=0。
ii++)
{
for(intj=0。
j
j++)
{
if(p[i].right[j]==ch)
{
if(j+1==p[i].right.length())
{
stringgg。
gg=Letter_Follow(p,p[i].left[0])。
NONE[Vn.find(p[i].left[0])]=0。
for(intk=0。
kk++)
{
if(Follow[Vn.find(ch)].find(gg[k])>100)
{
Follow[Vn.find(ch)]+=gg[k]。
}
}
}
else
{
stringFF。
for(intjj=j+1。
jj
jj++)
{
stringTT。
TT=Letter_First(p,p[i].right[jj])。
if(!
(TT.find('*')>100)&&(jj+1)
{
sort(TT.begin(),TT.end())。
stringtt。
for(intt=1。
tt++)
{
tt+=TT[t]。
}
TT=tt。
tt=""。
for(t=0。
tt++)
{
if(FF.find(TT[t])>100&&TT[t]!
='*')
{
FF+=TT[t]。
}
}
}
else
{
for(t=0。
tt++)
{
if(FF.find(TT[t])>100)
{
FF+=TT[t]。
}
}
break。
}
}
if(FF.find('*')>100)
{
for(k=0。
kk++)
{
if(Follow[Vn.find(ch)].find(FF[k])>100)
{
Follow[Vn.find(ch)]+=FF[k]。
}
}
}
else
{
for(k=0。
kk++)
{
if((Follow[Vn.find(ch)].find(FF[k])>100)&&FF[k]!
='*')
{
Follow[Vn.find(ch)]+=FF[k]。
}
}
stringdd。
dd=Letter_Follow(p,p[i].left[0])。
NONE[Vn.find(p[i].left[0])]=0。
for(k=0。
k
k++)
{
if(Follow[Vn.find(ch)].find(dd[k])>100)
{
Follow[Vn.find(ch)]+=dd[k]。
}
}
}
}
}
}
}
returnFollow[Vn.find(ch)]。
}
voidresult()
{
cout<<"\n该文法不是LL
(1)型文法"<}
//主函数
intmain()
{
inti,j,k。
cout<<"请输入产生式总数:
"。
cin>>N。
cout<<"\n请输入各产生式(*代表空):
"<STR*p=newSTR[MAXS]。
for(i=0。
ii++)
{
cin>>strings。
getlr(p,i)。
}
VNVT(p)。
cout<cout<<"\n========================================="<cout<<"非终结符"<<"\t"<<"FIRST"<<"\t\t"<<"FOLLOW"<for(i=0。
ii++)
{
cout<<""<stringpp。
pp=Letter_First(p,Vn[i])。
for(j=0。
j+1j++)
{
cout<}
cout<Follow[0]+='#'。
cout<<"{"。
stringppp。
ppp=Letter_Follow(p,Vn[i])。
for(k=0。
k+1k++)
{
cout<}
cout<}
result()。
cout<<"\n========================================="<return0。
}