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Chomsky文法类型判断.doc

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编译原理实验报告
1.0型文法(短语文法)
2.1型文法(上下文有关文法)
3.2型文法(上下文无关文法)
4.3型文法(正则文法,线性文法)
编译原理实验报告 实验名称: Chomsky 文法类型判断 实验时间: 2014 年 4 月 9 日 专业: 网路工程 学号: E01114172 1.试验目的 输入:一组任意的规则。 输出:相应的 Chomsky 文法的类型 2.实验原理 1.0 型文法(短语文法) 如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式: u:: = v 其中 u∈V+,v∈V*,则称该文法 G 为 0 型文法或短语文法,简写为 PSG。 0 型文法或短语结构文法的相应语言称为 0 型语言或短语结构语言 L0。这种 文法由于没有其他任何限制,因此 0 型文法也称为无限制文法,其相应的语言称 为无限制性语言。任何 0 型语言都是递归可枚举的,故 0 型语言又称递归可枚举 集。这种语言可由图灵机(Turning)来识别。
2.1 型文法(上下文有关文法) 如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式: xUy:: = xuy 其中 U∈VN;u∈V+;x,y∈V*,则称该文法 G 为 1 型文法或上下文有关文法, 也称上下文敏感文法,简写为 CSG。 1 型文法的规则左部的 U 和右部的 u 具有相同的上文 x 和下文 y,利用该规 则进行推导时,要用 u 替换 U,必须在前面有 x 和后面有 y 的情况下才能进行, 显示了上下文有关的特性。 1 型文法所确定的语言为 1 型语言 L1,1 型语言可由线性有界自动机来识别。 3.2 型文法(上下文无关文法) 如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式: U :: = u 其中 U∈VN;u∈V+,则称该文法 G 为 2 型文法或上下文无关文法,简写为 CFG。 按照这条规则,对于上下文无关文法,利用该规则进行推导时,无需考虑非 终结符 U 所在的上下文,总能用 u 替换 U,或者将 u 归约为 U,显示了上下文无 关的特点。 2 型文法所确定的语言为 2 型语言 L2,2 型语言可由非确定的下推自动机来 识别。 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(正则文法,线性文法) 如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式: U :: = T 或 U :: = WT 其中 T∈VT;U,W∈VN,则称该文法 G 为左线性文法。 如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式: U :: = T 或 U :: = TW 其中 T∈VT;U, W∈VN,则称该文法 G 为右线性文法。 左线性文法和右线性文法通称为 3 型文法或正则文法,有时又称为有穷状态 文法,简写为 RG。 按照定义,对于正则文法应用规则时,单个非终结符号只能被替换为单个终 结符号,或被替换为单个非终结符号加上单个终结符号,或者被替换为单个终结 符号加上单个非终结符号。 3 型文法所确定的语言为 3 型语言 L3,3 型语言可由确定的有限状态自动机 来识别。 在常见的程序设计语言中,多数与词法有关的文法属于 3 型文法。 可以看出,上述 4 类文法,从 0 型到 3 型,产生式限制越来越强,其后一
类都是前一类的子集,而描述语言的功能越来越弱,四类文法及其表示的语言 之间的关系可表示为: 0 型  1 型  2 型  3 型;即 L0  L1  L2  L3 3.实验内容 理解文法的判定规则,通过编程实现对文法类型的判断,并输出判定结果。 4.实验心得 通过这次实验我又一次理解了各类型文法规则的不同定义形式,并能清楚的 判断各类型文法,进而通过编程实现对于文法类型的判断,将理论付诸实践,实验 中获益很多。 5.实验代码与结果 #include #include using namespace std; typedef struct CSS { //定义一个产生式结构体 string left; //定义产生式的左部 string right; //定义产生式的右部 }CSS; bool Zero(CSS *p,int n) { int i,j; //判断 0 型文法 for(i=0;i='A'&&p[i].left[j]<='Z') //判断字符是否是非终结 符 break; } if(j==p[i].left.length()) { cout<<"该文法不是 0 型文法"<
} bool First(CSS *p,int n) { int i; if(Zero(p,n)) { //判断 1 型文法 //先判断是否是 0 型文法 for(i=0;ip[i].right.length())&&p[i].right.length()!=NUL L) //判断产生式左部长度是否大于右部 break; } if(i==n)return 1; else{ cout<<"该文法是 0 型文法"<='A'&&p[i].left[0]<='Z')) break; } if(i==n)return 1; else{ cout<<"该文法是 1 型文法"<
int i; if(Second(p,n)) { //同上,先判断是否是 2 型文法 for(i=0;i=3)||(p[i].right[0] >='A'&&p[i].right[0]<='Z')) //判断产生式右部字符个数是否在 12 之间,判 断右部第一个字符是否是非终结符 break; } if(i==n) { for(i=0;i='A'&&p[i].right[1]<='Z'))break; } } if(i==n) { cout<<"该文法属于 3 型文法"<>n; CSS *p=new CSS[n]; for(i=0;i>input; for(j=0;j
{ } if(input[j]=='-') { p[i].left=input.substr(0,j); p[i].right=input.substr(j+2,input.length()); } //调用文法类型判断,自顶向下 } Third(p,n); system("pause"); } 实验截图: 零型文法 一型文法
二型文法 三型文法
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