编译原理实验七：LL(1)文法的判断

实验七：LL(1)文法的判断一：要求输入：任意的上下文无关文法。输出：判断是否为LL（1）文法二：实验目的1．掌握LL(1)的判断，掌握求first和follow集合的算法2．熟悉运用C/C++语言对求first和follow集合进行实现三：实验原理设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εFIRST（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εFIRST（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）；四：数据结构与算法typedefstructChomsky//定义一个产生式结构体{stringleft;//定义产生式的左部stringright;//定义产生式的右部}Chomsky;voidapart(Chomsky*p,inti)//分开产生式左右部，i代表产生式的编号stringis_empty(Chomsky*p)//判断某非终结符能否直接推出空，空用#代替stringisempty(Chomsky*p)//可以间接推出空的非终结符voidsearch(Chomsky*p,intn)//提取产生式中的非终结符voidFirst(Chomsky*p,intn,charm,intmm)//求文法中非终结符的First集voidFollow(Chomsky*p,intn,intm)//求文法的follow集stringerase(strings)//去First集及follow集中的重复字符voidselect(strings1,strings2)//求产生式的select集,s1是产生式左部，s2是产生式右部五：出错分析1:select集计算不出，关键在于能产生空的非终结符没有求出来2:单个符号的first集与一串符号的first集区别3:实验最后没能输出select集，没能判断出来是否是LL(1)文法六：实验结果与分析七：源代码#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;#definemax100typedefstructChomsky//定义一个产生式结构体{stringleft;//定义产生式的左部stringright;//定义产生式的右部}Chomsky;intn;//产生式总数stringstrings;//存储产生式stringnoend;//存放文法中的非终结符stringempty;//存放可以推出空的非终结符stringfirst[max];//存放非终结符的first集stringfollow[max];//存放非终结符的follow集stringselect[max];//存放产生式的select集voidapart(Chomsky*p,inti)//分开产生式左右部，i代表产生式的编号{intj;for(j=0;j<strings.length();j++)if(strings[j]=='-'){p[i].left=strings.substr(0,j);//从0开始的j长度的子串，即0~j-1p[i].right=strings.substr(j+1,strings.length()-j);//从j+1开始的后面子串}}/*stringis_empty(Chomsky*p)//判断某非终结符能否直接推出空，空用#代替{//如果可以，返回1//不可以，返回0inti;strings;for(i=0;i<n;i++){if(p[i].right[0]="#"&&p[i].right.length()==1)//直接推出空的{empty=empty+p[i].left;}}s=empty;returns;//s存放能直接推出空的非终结符}stringisempty(Chomsky*p)//可以间接推出空的非终结符{inti,j;strings1;for(i=0;i<n;i++){if(is_empty(p).find(p[i].left)>=0)//若此非终结符已经存在直接推出空那里，在此无需重复计算{}else{for(j=0;j<(int)p[i].right.length();j++){if(is_empty(p).find(p[i].right.[j])<0){}}if(j==(int)p[i].right.length())//如果右部所有符号都在直接推出空那里，则此左部也可以推出空{s1=s1+p[i].left[0];}}}}*/voidsearch(Chomsky*p,intn)//提取产生式中的非终结符{inti,j;for(i=0;i<n;i++){if(!(noend.find(p[i].left[0])>=0&&noend.find(p[i].left[0])<noend.length()))noend=noend+p[i].left;for(j=0;j<p[i].right.length();j++){if('A'<=p[i].right[j]&&p[i].right[j]<='Z'){if(noend.find(p[i].right[j])>=0&&noend.find(p[i].right[j])<noend.length())break;elsenoend=noend+p[i].right.substr(j,1);}}}}voidFirst(Chomsky*p,intn,charm,intmm)//求文法中非终结符的First集{intlength=noend.length();stringf;inti,j,x,y;intflag=0;for(i=0;i<n;i++){if(m==p[i].left[0]){if('a'<=p[i].right[0]&&'z'>=p[i].right[0])first[mm]=first[mm]+p[i].right.substr(0,1);if(p[i].right[0]=='#')first[mm]=first[mm]+p[i].right.substr(0,1);if('A'<=p[i].right[0]&&'Z'>=p[i].right[0]){for(j=0;j<p[i].right.length();j++){if('A'<=p[i].right[j]&&p[i].right[j]<='Z')flag++;}if(flag==j)//产生式的右部均为非终结符{flag=0;for(j=0;j<p[i].right.length();j++){for(x=0;x<n;x++)if(p[i].right[j]==p[x].left[0]&&p[x].right[0]=='#'){flag++;break;}}if(flag==j)//产生式右部的全部非终结符均能推出空{for(j=0;j<p[i].right.length();j++){for(x=0;x<n;x++){if(p[i].right[j]==noend[x])break;}y=x;if(first[y]=="")First(p,n,p[i].right[j],x);f=first[y];for(x=0;x<f.length();x++){if(f[x]=='#'){if(x==f.length()-1)f=f.substr(0,x);elsef=f.substr(0,x)+f.substr(x+1);}}first[mm]=first[mm]+f;}first[mm]=first[mm]+"#";}else{for(j=0;j<p[i].right.length();j++){for(x=0;x<n;x++){if(p[i].right[j]==noend[x])break;}y=x;if(first[y]=="")First(p,n,p[i].right[j],x);f=first[y];for(x=0;x<f.length();x++){if(f[x]=='#'){if(x==f.length()-1)f=f.substr(0,x);elsef=f.substr(0,x)+f.substr(x+1);}}first[mm]=first[mm]+f;}}}}}}}voidFollow(Chomsky*p,intn,intm)//求文法的follow集{inti,j,x,y,k;stringfo;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<p[i].right.length();j++){if(noend[m]==p[i].right[j]){if(j<p[i].right.length()-1&&'a'<=p[i].right[j+1]&&p[i].right[j+1]<='z')follow[m]=follow[m]+p[i].right.substr(j+1,1);if(j<p[i].right.length()-1&&'A'<=p[i].right[j+1]&&p[i].right[j+1]<='Z'){for(y=0;y<noend.length();y++){if(noend[y]==p[i].right[j+1])break;}fo=first[y];for(x=0;x<first[y].length();x++){if(0<=first[y].find('#')&&first[y].find('#')<first[y].length())fo=first[y].substr(0,first[m].find('#'))+first[y].substr(first[y].find('#')+1);}follow[m]=follow[m]+fo;for(x=0;x<n;x++){if(p[i].right[j+1]==p[x].left[0]&&p[x].right[0]=='#')break;}if(x!=n)//非终结符后面的部分可以推出空{for(y=0;y<n;y++){if(p[i].left[0]==noend[y])break;}k=y;if(follow[k]=="")Follow(p,n,y);follow[m]=follow[m]+follow[k];}}if(j==p[i].right.length()-1){for(y=0;y<n;y++){if(p[i].left[0]==noend[y])break;}k=y;if(follow[k]=="")Follow(p,n,y);follow[m]=follow[m]+follow[k];}}}}}stringerase(strings)//去First集及follow集中的重复字符{inti,j;for(i=0;i<s.length();i++){for(j=0;j<s.length();j++){if(i!=j&&s[i]==s[j])s=s.substr(0,j)+s.substr(j+1);}}returns;}/*voidselect(strings1,strings2)//求产生式的select集,s1是产生式左部，s2是产生式右部{if()//即s2可以推出空#{cout<<s1<<"->"<<s2<<"="<<first(s2)<<endl;}else//即s2不可以推出空#{cout<<s1<<"->"<<s2<<"="<<first(s2)-"#"+<<follow(s1)<<endl;}}*/voidmain(){cout<<"....................编译原理实验七：LL(1)文法的判断...................."<<endl;inti,j,m;charf;//存放文法开始符号cout<<"请输入文法产生式个数N以及各产生式（空用#代替，链接左右部的为-）："<<endl;cin>>n;Chomsky*p=newChomsky[n];//初始化产生式数组for(i=0;i<n;i++){strings.erase();//清除cin>>strings;apart(p,i);}cout<<"请输入该文法的开始符号："<<e