编译原理文法的判别实验报告.docx
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编译原理文法的判别实验报告
编译原理文法的判别实验报告
编译原理实验报告
实验名称文法类型的判别实验时间2013年11月2日
院系安徽大学江淮学院
学号JV114025
姓名张巧巧
学号JV114002
姓名王文悦
学号JV114045
姓名冯岚
文法类型的判别
1.实验目的
1）、检测对文法类型的掌握程度
2）、加深对文法的理解
3）、练习用编程解决问题
4）、培养动手能力与创作思维
2.实验原理
1）、0型文法（短语文法）
设G=（Vn，Vt，P,S）,如果它的每一个产生式#->&是这样一种结构:
#属于（终结符和终结符）的闭包且至少含有一个非终结符，&属于（终结符和终结符）的闭包。
任何0型语言都是递归可枚举的，递归可枚举集必定是一个0型文法，0型文法的能力相当于图灵机（Turning）。
2）、1型文法（上下文有关文法）
设G=（Vn，Vt，P,S）为一文法，若P中的每一个产生式#->&均满足|#|>=|&|,仅仅S->空除外。
其识别系统:
线性界限自动机
3）、2型文法（上下文无关文法）
设G=（Vn，Vt，P,S）为一文法，若P中的每一个产生式#->&均满足:
#是一个非终结符，&属于（终结符和终结符）的闭包。
2型文法其识别系统:
不确定的下推自动机
1
一般定义程序设计语言的文法是上下文无关的。
如C语言便是如此。
因此，上下文无关文法及相应语言引起了人们较大的兴趣与重视。
4）、3型文法（正规文法）
设G=（Vn，Vt，P,S）为一文法，若P中的每一个产生式都是A->aB或A->a,其中A和B都是非终结符，a属于终结符的闭包。
其识别系统:
确定的有穷自动机
可以看出上述4类文法，从0型到3型，产生式的限制越来越强，其后一类都是前一类的子集，而描述语言的功能越来越弱，四类文法之间的关系可表示为:
0型>1型>2型>3型
3.实验内容
1）、输入文法的终结符（小写字母或数字）和非终结符（大写字母）以及确定识别符（规定第一输入的非终结符为识别符）
2）、输入文法的产生式的个数以及各个产生式（左部->右部）
3）、判断文法类型
4.实验心得
通过这次实验让我们深深的体会到了判别文法的复杂性，也走了许多冤枉路，想过多种方法，尝试过，可是有的没有走下去，最终没有出我们知道文法是嵌套的，也就是说满足3型文法的条件，一定是2型、1型、0型文法;满足2型文法的条件，一定是1型、0型文法;满足1型文法一定是0型文法;利用这一特点着手判断，先判断一条产生式是否满足3型文法，如果不是3型文法然后判断是否是2型文法、1型文法、0型文法，直到判断最精确的文法类型。
在过程中从
2
一条产生式的0型文法开始判断，若发现上一条规则是符合1型文法，则就从1型文法开始判断，详见源代码。
5.实验代码与结果
1）、实验代码
#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
constintSTRING_MAX_LENGTH=10;
/*一条规则*/
structPrinciple{
stringleft;
stringright;
Principle（constchar*l,constchar*r）:
left（l）,right（r）{}
};
/*文法的四元组形式，同时将该文法类型也作为其属性*/
structGrammer{
setVn;
setVt;
vectorP;
charS;
intflag;//文法类型
Grammer（void）:
flag（-1）{}};
/*输入规则*/
voidinput（vector&principleSet）{
charleft[STRING_MAX_LENGTH];
charright[STRING_MAX_LENGTH];
while（EOF!
=scanf（"%[^-]->%s",left,right））
{
getchar（）;
principleSet.push_back（Principle（left,right））;
}
}
3
/*得到S,Vn,Vt*/
voidgetGrammer（Grammer&G）{
G.S=G.P.front（）.left.front（）;
G.Vn.clear（）;
G.Vt.clear（）;
for（unsignedi=0;i{
constPrinciple&prcp=G.P[i];
for（unsignedj=0;j{
charv=prcp.left[j];
!
isupper（v）?
G.Vt.insert（v）:
G.Vn.insert（v）;
}
for（unsignedj=0;j{
charv=prcp.right[j];
!
isupper（v）?
G.Vt.insert（v）:
G.Vn.insert（v）;
}
}
}
/*判断字符串（文法的左部）中是否存在一个非终结符。
*/
boolhasUpper（strings）
{
returns.end（）!
=find_if（s.begin（）,s.end（）,isupper）;}
/*判断文法类型。
*/
voidcheck（int&flag,constPrinciple&prcp）
{
switch（flag）{
case3:
if（1==prcp.left.size（）&&isupper（prcp.left.front（））&&
（1==prcp.right.size（）&&!
isupper（prcp.right.front（））||
2==prcp.right.size（）&&!
isupper（prcp.right.front（））&&isupper（prcp.right.back（））））
{
break;
}
case2:
if（1==prcp.left.size（）&&isupper（prcp.left.front（）））
4
{
flag=2;
break;
}
case1:
if（hasUpper（prcp.left）&&prcp.left.size（）<=prcp.right.size（））
{
flag=1;
break;
}
default:
//所有的文法规则左部都必须至少含有一个非终结符，是否应放到最前面判断,
//用异常机制exit是否合适,
try{
if（!
hasUpper（prcp.left））{
throwexception（"输入的文法错误～"）;
}
}
catch（exceptione）{
cout<exit（-1）;
}
flag=0;
break;
}
}
/*判别文法并生成四元组形式。
*/
voidsolve（Grammer&G）{
G.flag=3;//从正则文法开始判断
for（unsignedi=0;i{
check（G.flag,G.P[i]）;
}
getGrammer（G）;
}
/*输出文法*/
voidoutput（constGrammer&G）{
cout<<"G=（Vn,Vt,P,S）是"<5
cout<<"Vn:
"<for（autoite=G.Vn.begin（）;ite!
=G.Vn.end（）;++ite）
{
cout<<*ite<}
cout<cout<<"Vt:
"<for（autoite=G.Vt.begin（）;ite!
=G.Vt.end（）;++ite）
{
cout<<*ite<}
cout<cout<<"P:
"<for（autoite=G.P.begin（）;ite!
=G.P.end（）;++ite）
{
cout<<（*ite）.left<<"->"<<（*ite）.right<}
cout<cout<<"S:
\n"<intmain（intargc,char**argv）{
freopen（"cin.txt","r",stdin）;
GrammerG;
input（G.P）;
solve（G）;
output（G）;
return0;
}
2）、结果
输入:
S->aSBES->aBEEB->BEaB->abbB->bbbE->beeE->ee
6
输入:
S->aBS->bAA->aA->aSA->bAAB->bB->bSB->aBB
输出:
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