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编译原理答案.pdf

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目录 第一章 习题解答...............................................................................................................................1 第二章 习题解答...............................................................................................................................2 2.构造产生下列语言的文法............................................................................................. 2 3.描述语言特点..................................................................................................................3 7.解:..................................................................................................................................5 10.证明:因为存在句子:abc,它对应有两个语法树(或最右推导):...................7 11.解:................................................................................................................................7 15.消除下列文法中的无用产生式和单产生式............................................................. 10 第三章 习题解答.............................................................................................................................10 第四章 习题解答.............................................................................................................................24 第四章习题参考答案.............................................................................................................. 24 35 解:..............................................................................................................................37 36 解:..............................................................................................................................40 37 解:..............................................................................................................................42 38 解:..............................................................................................................................43 39 解:识别活前缀的 DFA 及 LR(0)分析表:............................................................... 50 40 解:求 LR(1)项目集和状态转换表:........................................................................54 41 解:..............................................................................................................................55 42 解:..............................................................................................................................59 第五章 习题解答.............................................................................................................................64 5.8 解:............................................................................................................................65 第一章 习题解答 1. 解:源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程 序(或解释程序)将源程序处理加工而得的另一种语言(目标语言)的程 序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与 解释程序均为翻译程序,但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先 将高级语言程序全部翻译成机器代码,而是每读入一条高级语言程序语 句,就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之,然后再读入下一条 语句继续进行解释、执行,如此反复。即边解释边执行,翻译所得的指令 序列并不保存。编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程 序,将其保存到指定的空间中,在用户需要时再执行之。即先翻译、后执 行。 2. 解:一般说来,编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析 程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管 理程序、错误检查处理程序组成。
3. 解:C 语言的关键字有:auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。上述关键字在 C 语言中均为保留 字。 4. 解:C 语言中括号有三种:{},[],()。其中,{}用于语句括号;[]用 于数组;()用于函数(定义与调用)及表达式运算(改变运算顺序)。 C 语言中无 END 关键字。逗号在 C 语言中被视为分隔符和运算符,作为优 先级最低的运算符,运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值(如: (a,b,c,d)的值为 d)。 5. 略 第二章 习题解答 1.(1)答:26*26=676 (2)答:26*10=260 (3)答:{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz}, 共 26+26*36+26*36*36=34658 个 2.构造产生下列语言的文法 (1){anbn|n≥0} 解:对应文法为 G(S) = ({S},{a,b},{ S→ε| aSb },S) (2){anbmcp|n,m,p≥0} 解:对应文法为 G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c},{S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY| ε},S) (3){an # bn|n≥0}∪{cn # dn|n≥0} 解:对应文法为 G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X, S→Y,X→aXb|#,Y →cYd|# },S) (4){w#wr# | w?{0,1}*,wr 是 w 的逆序排列} 解:G(S) = ({S,W,R},{0,1,#}, {S→W#, W→0W0|1W1|# },S)
(5)任何不是以 0 打头的所有奇整数所组成的集合 解:G(S) = ({S,A,B,I,J},{-,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},{S→J|IBJ,B→ 0B|IB|e, I→J|2|4|6|8, Jà1|3|5|7|9},S) (6)所有偶数个 0 和偶数个 1 所组成的符号串集合 解:对应文法为 S→0A|1B|e,A→0S|1C B→0C|1S C→1A|0B 3.描述语言特点 (1)S→10S0S→aAA→bAA→a 解:本文法构成的语言集为:L(G)={(10)nabma0n|n, m≥0}。 (2)S→SS S→1A0A→1A0A→ε 解:L(G)={1n10n11n20n2 … 1nm0nm |n1,n2,…,nm≥0;且 n1,n2,…nm 不 全为零}该语言特点是:产生的句子中,0、1 个数相同,并且若干相接的 1 后必 然紧接数量相同连续的 0。 (3)S→1AS→B0A→1AA→CB→B0B→CC→1C0C→ε 解:本文法构成的语言集为:L(G)={1p1n0n|p≥1,n≥0}∪{1n0n0q|q≥1,n ≥0},特点是具有 1p1n0n 或 1n0n0q 形式,进一步,可知其具有形式 1n0mn,m ≥0,且 n+m>0。 (4)S→bAdcA→AGSG→εA→a 解:可知,S=>…=>baSndc n≥0 该语言特点是:产生的句子中,是以 ba 开头 dc 结尾的串,且 ba、dc 个数相 同。 (5)S→aSSS→a 解:L(G)={a(2n-1)|n≥1}可知:奇数个 a 4.解:此文法产生的语言是:以终结符 a1 、a2 …an 为运算对象,以∧、∨、 ~为运算符,以[、]为分隔符的布尔表达式串 5. 5.1 解:由于此文法包含以下规则:AA→e,所以此文法是 0 型文法。 5.2 证明:略
6.解: (1)最左推导: <程序>T<分程序>T<标号>:<分程序>TL:<分程序> TL:<标号>:<分程序> T L:L:<分程序> T L:L:<无标号分程序> T L:L:<分程序首部>;<复合尾部> T L:L:<分程序首部>;<说明>;<复合尾部> T L:L:begin<说明>;<说明>;<复合尾部> T L:L:begin d;<说明>;<复合尾部> T L:L:begin d;d;<复合尾部> T L:L:begin d;d;<语句>;<复合尾部> T L:L:begin d;d;s;<复合尾部. T L:L:begin d;d;s;<语句> end T L:L:begin d;d;s;s end 最右推导: <程序>T<分程序>T<标号>:<分程序> T<标号>:<标号>:<分程序> T<标号>:<标号>:<无标号分程序> T<标号>:<标号>:<分程序首部>;<复合尾部> T<标号>:<标号>:<分程序首部>;<语句>;<复合尾部> T<标号>:<标号>:<分程序首部>;<语句>;<语句>;end T<标号>:<标号>:<分程序首部>;<语句>;s;end T<标号>:<标号>:<分程序首部>;s;s;end
T<标号>:<标号>:<分程序首部>;说明;s;s;end T<标号>:<标号>:<分程序首部>;d;s;s;end T<标号>:<标号>:begin 说明;d;s;s;end T<标号>:<标号>:begin d;d;s;s;end T<标号>: L:begin d;d;s;s;end TL:L:begin d;d;s;s;end (2)句子 L:L:begin d;d;s;s end 的相应语法树是: 7.解: aacb 是文法 G[S]中的句子,相应语法树是:
最右推导:S=>aAcB=>aAcb=>aacb 最左推导:S=>aAcB=>aacB=>aacb (2)aabacbadcd 不是文法 G[S]中的句子 因为文法中的句子不可能以非终结符 d 结尾 (3)aacbccb 不是文法 G[S]中的句子 可知,aacbccb 仅是文法 G[S]的一个句型的一部分,而不是一个句子。 (4)aacabcbcccaacdca 不是文法 G[S]中的句子 因为终结符 d 后必然要跟终结符 a,所以不可能出现…dc…这样的句子。 (5)aacabcbcccaacbca 不是文法 G[S]中的句子 由(1)可知:aacb 可归约为 S,由文法的产生式规则可知,终结符 c 后不可能 跟非终结符 S,所以不可能出现…caacb…这样的句子。 8.证明:用归纳法于 n,n=1 时,结论显然成立。设 n=k 时,对于α1α2...αkT*b, 存在βi:i=1,2,..,k,αiT*bi 成立,现在设 α1α2... αkαk+1T*b,因文法是前后文无关的,所以α1α2... αk 可推导 出 b 的一个前缀 b',αk+1 可推导出 b 的一个后缀=b"(不妨称为 b k+1)。由归 纳假设,对于 b',存在βi :i=1,2,..,k,b'=β1β2...βk,使得 αiT*bi 成立,另外,我们有αk+1T*b"(=b k+1)。即 n=k+1 时亦成立。证毕。 9.证明:(1)用反证法。假设α首符号为终结符时,β的首符号为非终结符。即 设:α=aω;β=Aω’且 α=>*β。 由题意可知:α=aωT …T Aω’=β,由于文法是 CFG,终结符 a 不可能被替换 空串或非终结符,因此假设有误。得证;
(2)同(1),假设:β的首符号为非终结符时,α首符号为终结符。即设:α =aω;β=Aω’且α=aωT …T Aω’=β,与(1)同理,得证。 10.证明:因为存在句子:abc,它对应有两个语法树(或最 右推导): STABTAbcTabc STDCTDcTabc 所以,本文法具有二义性。 11.解: (1) STABTAaSbTAacbTbAacbTbbAacbTbbaacb 上面推导中,下划线部分为当前句型的句柄。对应的语法树为:
全部的短语: 第一个 a (a1)是句子 bbaacb 相对于非终结符 A (A1) (产生式 A?a)的短语(直 接短语); b1a1 是句子 bbaacb 相对于非终结符 A2 的短语; b2b1a1 是句子 bbaacb 相对于非终结符 A3 的短语; c 是句子 bbaacb 相对于非终结符 S1(产生式 S?c)的短语(直接短语); a2cb3 是句子 bbaacb 相对于非终结符 B 的短语; b2b1a1a2cb3 是句子 bbaacb 相对于非终结符 S2 的短语; 注:符号的下标是为了描述方便加上去的。 (2)句子(((b)a(a))(b))的最右推导: ST(AS)T(A(b))T((SaA)(b))T((Sa(a))(b)) T(((b)a(a))(b)) 相应的语法树是:
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