编译原理实验LL(1)文法的判断及转换

1、2016.11.30LL(1)文法的判断及转换目录一、实验名称2二、实验目的2三、实验原理21、First集定义22、Follow集定义23、Select集定义34、含左递归文法3四、实验思路31、求非终结符是否能导出空32、求First集算法33、求Follow集算法34、求Select集算法4五、实验小结4六、附件41、源代码42、运行结果截图10一、实验名称LL(1)文法的判断及转换二、实验目的输入：任意一个文法输出：(1)是否为LL(1)文法 (2)若是，给出每条产生式的select集 (3)若不是，看看是否含有左公共因子或者含有左递归，并用相应的方法将非LL(1)文法变成LL(1)文

2、法，并输出新文法中每条产生式的select集。三、实验原理1、First集定义令X为一个文法符号（终止符或非终止符）或，则集合First（X）有终止符组成，此外可能还有，它的定义如下： 1. 若X是终止符或，则First（X）= X。 2. 若X是非终结符，则对于每个产生式X>X1X2Xn，First（X）包含了First（X1）-。 若对于某个i < n，所有的集合First（X1），. ，First（Xi）都包含了，则First（X）也包 括了First（Xi+1）- 。若所有集合First（X1）

3、，.，First（Xn）都包括了，则First（X）也包括了。2、Follow集定义给出一个非终结符A，那么集合Follow（A）则是由终结符组成，此外可能还含有#（#是题目约定的字符串结束符）。集合Follow（A）的定义如下：1. 若A是开始符号，则#在Follow（A）中。2. 若存在产生式B>A，则First（）- 在Follow（A）中。3. 若存在产生式B>A，且在First（）中，则Follow（A）包括Follow（B）。3、Select集定义对于产生式A>。集合select（A>）定义如下：1. 若不能推出，则select（A>） = first

4、（）。2. 若能推出，则select（A>）= first（） follow(A)。4、含左递归文法一个文法G，若存在P经过一次或多次推导得到Pa（即能推导出以P开头的式子）， 则称G是左递归的。 左递归分为直接左递归和间接左递归。 直接左递归经过一次推导就可以看出文法存在左递归，如PPab。 间接左递归侧需多次推导才可以看出文法存在左递归，如文法：SQcc，QRbb，RSaa有S =>Qc =>Rbc =>Sabc四、实验思路本次实验采用python完成。1、求非终结符是否能导出空a. 第一轮扫描。当前的产生式还没被删除，非终结符lp可以导出空，将以该非终结符为左部的

5、产生式标记为要删除的。产生式右部分解，若该产生式右部包含终结符，删除该产生式因为由它不会导出空。判断没有被删除的产生式中是否还有以该非终结符为左部的产生式。b. 第二轮扫描。逐一扫描每一条产生右部的每一个符号，循化直至每个非终结符的状态都确定下来。2、求First集算法存储每一个非终结符对应的First集，扫描每一条产生式，记录每一轮扫描是每个非终结符First集是否增大过。全部初始化为没有增大的状态，对于课本的五种类型依次求解，每次将结果加入对应的集合中，若一次扫描First集没有增大，则说明循环结束。3、求Follow集算法存储每一个非终结符对应的Follow集，将'#'加

6、入文法的开始符号的Follow集合中，记录每一轮扫描是每个非终结符Follow集合是否增大过，全部初始化为没有增大的状态，扫描每一条产生式的右部，扫描到非终结符,判断在该非终结符之后的子串能否推导空，若该符号串可以推导出空,还要将Follow(lp)加入到里面。4、求Select集算法初始化每条产生式对应的Select集合为空，若产生式右部不能推导出空，则将右部的First集加入Select集，如果可以推出空，则需要同时将左部的Follow集合右部的First集去掉空的部分加入Select集。五、实验小结通过本次实验，知道了如何判断一个文法是不是LL（1）文法，同时对于First、Follow

7、以及Select集的求解原理变得更加熟悉，并且知道了如何用计算机语言求解First，Follow以及Select集。不足之处是，没有完成判断文法是否为左递归文法以及左递归文法的转换部分。六、附件1、源代码class Gw: def _init_(self): with open('Gw.txt') as f: content = f.readlines() content = line.strip() for line in content self.Vn = content0.split(' ') self.Vt = content1.split('

8、') self.start = content2 duce = self.left = self.right = for i in range(3,len(content): duce.append(contenti) self.left.append(contenti.split('->')0) self.right.append(contenti.split('->')1) def showGw(self): print('非终结符:',self.Vn) print('终 结 符:&

9、#39;,self.Vt) print('开始符号:',self.start) print('产生式如下:') for l,r in zip(self.left,self.right): print(l+'->'+r) def canEmpty(self): self.isEmpty = dict() for i in range(len(self.Vn): self.isEmptyself.Vni = -1 print(self.isEmpty) temp = duce: deleteIndex= pointer = 0

10、while pointer<len(temp): if pointer not in deleteIndex: lp = temppointer.split('->')0 rp = temppointer.split('->')1 if rp='!': self.isEmptylp = 1 for i in range(len(temp): if tempi.split('->')0=lp and i not in deleteIndex: deleteIndex.append(i) l = list(rp

11、) isContainVt = i in self.Vt for i in l if True in isContainVt: deleteIndex.append(pointer) for k in range(len(temp): if k not in deleteIndex: if tempk.split('->')0=lp: break else: self.isEmptylp = 0 pointer = pointer+1 while -1 in self.isEmpty.values(): for i in range(len(temp): if i not

12、 in deleteIndex: lp = tempi.split('->')0 rp = tempi.split('->')1 rlsit = list(rp) for j in range(len(rlsit): if self.isEmptyrlsitj=1: if j=len(rlsit)-1: self.isEmptylp=1 elif self.isEmptyrlsitj=0: deleteIndex.append(i) for k in range(len(temp): if k not in deleteIndex: if tempk

13、.split('->')0=lp: break else: self.isEmptylp = 0 else: continue def show(self): print('非终结符能否推导出空的信息:') for v in self.Vn: if self.isEmptyv=1: yon = '是' else: yon = '否' print('%s:%s'%(v,yon) def getFirst(self): self.First = dict() for i in self.Vn: self.Firs

14、ti = list() isChange = dict() while True: for k in self.Vn: isChangek = 0 for i in range(len(duce): lp = ducei.split('->')0 rp = ducei.split('->')1 rlist = list(rp) if rlist0='!' or rlist0 in self.Vt: if rlist0 not in self.Firstlp: self.Firstlp.a

15、ppend(rlist0) isChangelp=1 else: for j in rlist: if j in self.Vn: if self.isEmptyj=1: oldsize = len(self.Firstlp) templist = self.Firstj: if '!' in templist: templist.remove('!') for x in templist: if x not in self.Firstlp: self.Firstlp.append(x) if rp.endswith(j) and '!' not

16、 in self.Firstlp: self.Firstlp.append('!') newsize = len(self.Firstlp) if oldsize!=newsize: isChangelp=1 else: oldsize = len(self.Firstlp) if j in self.Vn: templist = self.Firstj: for x in templist: if x not in self.Firstlp: self.Firstlp.append(x) else: if j not in self.Firstlp: self.Firstlp

17、.append(x) newsize = len(self.Firstlp) if oldsize!=newsize: isChangelp=1 break if 1 not in isChange.values(): print('First集合不在增大!') break else: print('First集合有增大!') pass def showFirst(self): print('First集合信息:') for v in self.Vn: print(v,self.Firstv) def canCauseEmpty(self,pli

18、st): first = list() if len(plist)=0: first.append('!') else: for i in plist: if i in self.Vn: if self.isEmptyi=1: t = self.Firsti: if '!' in t: t.remove('!') for k in t: if k not in first: first.append(k) if ''.join(plist).endswith(i) and '!' not in first: fir

19、st.append('!') else: for k in self.Firsti: if k not in first: first.append(k) break else: if i not in first: first.append(i) break return first def getFollow(self): self.Follow = dict() for i in self.Vn: self.Followi = list() self.Followself.start.append('#') isChange = dict() while

20、True: for k in self.Vn: isChangek = 0 for i in range(len(duce): lp = ducei.split('->')0 rp = ducei.split('->')1 rlist = list(rp) for j in range(len(rlist): if rlistj in self.Vn: reslist = self.canCauseEmpty(rlistj+1:) if '!' in reslist: oldsize =

21、 len(self.Followrlistj) for y in self.Followlp: if y not in self.Followrlistj: self.Followrlistj.append(y) newsize = len(self.Followrlistj) if oldsize!=newsize: isChangerlistj = 1 else: pass oldsize = len(self.Followrlistj) for x in reslist: if x!='!' and x not in self.Followrlistj: self.Fol

22、lowrlistj.append(x) newsize = len(self.Followrlistj) if oldsize!=newsize: isChangerlistj = 1 if 1 not in isChange.values(): break def showFollow(self): print('Follow集合信息:') for key in self.Vn: print(key,self.Followkey) def getSelect(self): self.Select = dict() for i in duce: self.Sel

23、ecti = list() for i in range(len(duce): lp = ducei.split('->')0 rp = ducei.split('->')1 rlist = list(rp) if rlist0='!': for v in self.Followlp: if v not in self.Sducei: self.Sducei.append(v) elif rlist0 in self.Vt: self.

24、Sducei.append(rlist0) else: res = self.canCauseEmpty(rlist) if '!' not in res: for v in res: if v not in self.Sducei: self.Sducei.append(v) else: for v in res: if v not in self.Sducei and v!='!': self.Sducei.append(v) for v in self.Followlp: if v not in self.Select