实验4-算符优先分析法.doc

实验名称：
实验任务：
对下述描述算符表达式的算符优先文法G[E],给出算符优先分析的实验结果。

实验内容：
有上下无关文法如下：
E->E+T|E-T|T
T->T*F|T/F|F
F->(E)|i
说明：优先关系矩阵的构造过程：
〔1〕 = 关系由产生式 F->(E) 知‘〔’=‘〕’
FIRSTVT集及LASTVT集
FIRSTVT(E)={ +,-,*,/,(,i }
FIRSTVT(F)={ (,i }
FIRSTVT(T)={ *,/,(,i }
LASTVT(E)={ +,-,*,/,),i }
LASTVT(F)={ ),i }
LASTVT(T)={ *,/,),i }
(2) < 关系
+T 则有：+ < FIRSTVT(T)
-T 则有：- < FIRSTVT(T)
*F 则有：* < FIRSTVT(F)
/F 则有：/ < FIRSTVT(F)
(E 则有：( < FIRSTVT(E)
(3) > 关系
E+ 则有： LASTVT(E) > +
E- 则有： LASTVT(E) > -
T* 则有： LASTVT(T) > *
T/ 则有： LASTVT(T) > /
E) 则有： LASTVT(E) > )
(4)请大家画出优先关系矩阵
终结符之间的优先关系是唯一的，所以该文法是算符优先文法。

程序的功能描述：程序由文件读入字符串〔以#结束〕，然后进行算符优先分析，分析过程中如有错误，则终止程序并报告错误位置，最终向屏幕输出移近——规约过程。

(5)依据文法和求出的相应FirstVT和 LastVT 集生成算符优先分析表。

算法描述如下：
for 每个形如 P->X1X2…Xn的产生式
do
for i =1 to n-1 do
begin
if Xi和Xi+1都是终结符 then
Xi = Xi+1
if i<= n-2, Xi和Xi+2 是终结符, 但Xi+1 为非终结符
then
Xi = Xi+2
if Xi为终结符, Xi+1为非终结符 then
for FirstVT 中的每个元素 a do
Xi < a
if Xi为非终结符, Xi+1为终结符 then
for LastVT 中的每个元素 a do
a > Xi+1
end
(6)构造总控程序
算法描述如下：
stack S; k = 1; //符号栈S的使用深度
S[k] = ‘#’
REPEAT
把下一个输入符号读进a中；
If S[k] VT then
j = k
else
j = k-1;
While S[j] > a do
Begin
Repeat
Q = S[j];
if S[j-1] VT then
j = j-1
else
j = j-2
until S[j] < Q;
把S[j+1]…S[k]归约为某个N，并输出归约为哪个符号；
K = j+1;
S[k] = N;
end of while
if S[j] < a or S[j] = a then
begin k = k+1; S[k] = a end
else error //调用出错诊察程序
until a = ‘#’
(7)代码如下：
#include ""
#include ""
#include ""
char data[20][20]; //算符优先关系
char s[100]; //模拟符号栈s
char lable[20]; //文法终极符集
char input[100]; //文法输入符号串
char string[20][10]; //用于输入串的分析
int k;
char a;
int j;
char q;
int r; //文法规则个数
int r1; //转化后文法规则个数
char st[10][30]; //用来存储文法规则
char first[10][10]; //文法非终结符FIRSTVT集
char last[10][10]; //文法非终结符LASTVT集
int fflag[10]={0}; //标志第i个非终结符的FIRSTVT集是否已求出int lflag[10]={0}; //标志第i个非终结符的LASTVT集是否已求出int deal(); //对输入串的分析
int zhongjie(char c); //判断字符c是否是终极符
int xiabiao(char c); //求字符c在算符优先关系表中的下标
void out(int j,int k,char *s); //打印s栈
void firstvt(char c); //求非终结符c的FIRSTVT集
void lastvt(char c); //求非终结符c的LASTVT集
void table(); //创建文法优先关系表
void main()
{
int i,j,k=0;
printf("请输入文法规则数：");
scanf("%d",&r);
printf("请输入文法规则：\n");
for(i=0;i<r;i++)
{
scanf("%s",st[i]); //存储文法规则，初始化FIRSTVT集和LASTVT集*/
first[i][0]=0; /*first[i][0]和last[i][0]分别表示st[i][0]非终极
符的FIRSTVT集和LASTVT集中元素的个数*/
last[i][0]=0;
}
for(i=0;i<r;i++) //判断文法是否合法
{
for(j=0;st[i][j]!='\0';j++)
{
if(st[i][0]<'A'||st[i][0]>'Z')
{
printf("不是算符文法!\n");
exit(-1);
}
if(st[i][j]>='A'&&st[i][j]<='Z')
{
if(st[i][j+1]>='A'&&st[i][j+1]<='Z')
{
printf("不是算符文法!\n");
exit(-1);
}
}
}
}
for(i=0;i<r;i++)
{
for(j=0;st[i][j]!='\0';j++)
{
if((st[i][j]<'A'||st[i][j]>'Z')&&st[i][j]!='-'&&st[i][j]!='>'&&st[i][j]!='| ')
lable[k++]=st[i][j];
}
}
lable[k]='#';
lable[k+1]='\0';
table();
printf("每个非终结符的FIRSTVT集为：\n"); //输出每个非终结符的FIRSTVT集for(i=0;i<r;i++)
{
printf("%c: ",st[i][0]);
for(j=0;j<first[i][0];j++)
{
printf("%c ",first[i][j+1]);
}
printf("\n");
}
printf("每个非终结符的LASTVT集为：\n"); //输出每个非终结符的LASTVT集for(i=0;i<r;i++)
{
printf("%c: ",st[i][0]);
for(j=0;j<last[i][0];j++)
{
printf("%c ",last[i][j+1]);
}
printf("\n");
}
printf("算符优先分析表如下:\n");
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
printf("\t%c",lable[i]);
printf("\n");
for(i=0;i<k+1;i++)
{
printf("%c\t",lable[i]);
for(j=0;j<k+1;j++)
{
printf("%c\t",data[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("请输入文法输入符号串以#结束:");
scanf("%s",input);
deal();
}
void table()
{
char text[20][10];
int i,j,k,t,l,x=0,y=0;
int m,n;
x=0;
for(i=0;i<r;i++)
{
firstvt(st[i][0]);
lastvt(st[i][0]);
}
for(i=0;i<r;i++)
{
text[x][y]=st[i][0];
y++;
for(j=1;st[i][j]!='\0';j++)
{
if(st[i][j]=='|')
{
text[x][y]='\0';
x++;
y=0;
text[x][y]=st[i][0];
y++;
text[x][y++]='-';
text[x][y++]='>';
}
else
{
text[x][y]=st[i][j];
y++;
}
}
text[x][y]='\0';
x++;
y=0;
}
r1=x;
printf("转化后的文法为:\n");
for(i=0;i<x;i++) //输出转化后的文法规则串{
printf("%s\n",text[i]);
}
for(i=0;i<x;i++) /*求每个终结符的推导结果(去掉"->"
后的转化文法，用于最后的规约)*/ {
string[i][0]=text[i][0];
for(j=3,l=1;text[i][j]!='\0';j++,l++)
string[i][l]=text[i][j];
string[i][l]='\0';
}
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=1;text[i][j+1]!='\0';j++)
{
if(zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+1]))
{
m=xiabiao(text[i][j]);
n=xiabiao(text[i][j+1]);
data[m][n]='=';
}
if(text[i][j+2]!='\0'&&zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+2])&&!zhong jie(text[i][j+1]))
{
m=xiabiao(text[i][j]);
n=xiabiao(text[i][j+2]);
data[m][n]='=';
}
if(zhongjie(text[i][j])&&!zhongjie(text[i][j+1]))
{
for(k=0;k<r;k++)
{
if(st[k][0]==text[i][j+1])
break;
}
m=xiabiao(text[i][j]);
for(t=0;t<first[k][0];t++)
{
n=xiabiao(first[k][t+1]);
data[m][n]='<';
}
}
if(!zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+1]))
{
for(k=0;k<r;k++)
{
if(st[k][0]==text[i][j])
break;
}
n=xiabiao(text[i][j+1]);
for(t=0;t<last[k][0];t++)
{
m=xiabiao(last[k][t+1]);
data[m][n]='>';
}
}
}
}
m=xiabiao('#');
for(t=0;t<first[0][0];t++)
{
n=xiabiao(first[0][t+1]);
data[m][n]='<';
}
n=xiabiao('#');
for(t=0;t<last[0][0];t++)
{
m=xiabiao(last[0][t+1]);
data[m][n]='>';
}
data[n][n]='=';
}
void firstvt(char c) //求FIRSTVT集{
int i,j,k,m,n;
for(i=0;i<r;i++)
{
if(st[i][0]==c)
break;
}
if(fflag[i]==0)
{
n=first[i][0]+1;
m=0;
do
{
if(m==2||st[i][m]=='|')
{
if(zhongjie(st[i][m+1]))
{
first[i][n]=st[i][m+1];
n++;
}
else
{
if(zhongjie(st[i][m+2]))
{
first[i][n]=st[i][m+2];
n++;
}
if(st[i][m+1]!=c)
{
firstvt(st[i][m+1]);
for(j=0;j<r;j++)
{
if(st[j][0]==st[i][m+1])
break;
}
for(k=0;k<first[j][0];k++)
{
int t;
for(t=0;t<n;t++)
{
if(first[i][t]==first[j][k+1])
break;
}
if(t==n)
{
first[i][n]=first[j][k+1];
n++;
}
}
}
}
}
m++;
}while(st[i][m]!='\0');
first[i][n]='\0';
first[i][0]=--n;
fflag[i]=1;
}
}
void lastvt(char c) //求LASTVT集{
int i,j,k,m,n;
for(i=0;i<r;i++)
{
if(st[i][0]==c)
break;
}
if(lflag[i]==0)
{
n=last[i][0]+1;
m=0;
do
{
if(st[i][m+1]=='\0'||st[i][m+1]=='|')
{
if(zhongjie(st[i][m]))
{
last[i][n]=st[i][m];
n++;
}
else
{
if(zhongjie(st[i][m-1]))
{
last[i][n]=st[i][m-1];
n++;
}
if(st[i][m]!=c)
{
lastvt(st[i][m]);
for(j=0;j<r;j++)
{
if(st[j][0]==st[i][m])
break;
}
for(k=0;k<last[j][0];k++)
{
int t;
for(t=0;t<n;t++)
{
if(last[i][t]==last[j][k+1])
break;
}
if(t==n)
{
last[i][n]=last[j][k+1];
n++;
}
}
}
}
}
m++;
}while(st[i][m]!='\0');
last[i][n]='\0';
last[i][0]=--n;
lflag[i]=1;
}
}
int deal()
{
int i,j;
int x,y;
int z; //输入串的长度
k=1;
s[k]='#'; //栈置初值
for(i=0;input[i]!='\0';i++); //计算输入串的长度z=i--;
i=0;
while((a=input[i])!='\0')
{
if(zhongjie(s[k]))
j=k;
else
j=k-1;
x=xiabiao(s[j]);
y=xiabiao(a);
if(data[x][y]=='>')
{
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("规约\n");
do
{
q=s[j];
if(zhongjie(s[j-1]))
j=j-1;
else j=j-2;
x=xiabiao(s[j]);
y=xiabiao(q);
}while(data[x][y]!='<');
int m,n,N;
for(m=j+1;m<=k;m++)
{
for(N=0;N<r1;N++)
for(n=1;string[N][n]!='\0';n++)
{
if(!zhongjie(s[m])&&!zhongjie(string[N][n]))
{
if(zhongjie(s[m+1])&&zhongjie(string[N][n+1])
&&s[m+1]==string[N][n+1])
{
s[j+1]=string[N][0];
break;
}
}
else
if(zhongjie(s[m]))
if(s[m]==string[N][n])
{
s[j+1]=string[N][0];
break;
}
}
}
k=j+1;
if(k==2&&a=='#')
{
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("结束\n");
printf("输入串符合文法的定义！\n");
return 1; //输入串符合文法的定义}
}
else
if(data[x][y]=='<'||data[x][y]=='=')
{ //移进
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("移进\n");
k++;
s[k]=a;
i++;
}
else
{
printf("\nflase");
return 0;
}
}
printf("\nflase");
return 0;
}
void out(int j,int k,char *s)
{
int n=0;
int i;
for(i=j;i<=k;i++)
{
printf("%c",s[i]);
n++;
}
for(;n<15;n++)
{
printf(" ");
}
}
int xiabiao(char c) //求字符c在算符优先关系表中的下标{
int i;
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
{
if(c==lable[i])
return i;
}
return -1;
}
int zhongjie(char c) //判断字符c是否是终极符
{
int i;
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
{
if(c==lable[i])
return 1;
}
return 0;
}
实验结果：。