LL(1) 分析器：构建 SELECT 集合

LL(1) 分析器：构建 SELECT 集合

在 LL(1) 分析器中，SELECT 集合用于确定非终结符在特定输入符号下的产生式。本文将详细介绍如何使用 C# 代码构建 SELECT 集合，并提供一个完整的 GetSelect 函数实现。

代码实现

private Dictionary<string, Dictionary<string, List<string>>> GetSelect(Dictionary<string, List<string>> production1, Dictionary<string, List<string>> firsts1, Dictionary<string, List<string>> follows1)
{
    Dictionary<string, Dictionary<string, List<string>>> selects = new Dictionary<string, Dictionary<string, List<string>>>();
    foreach (var nonterm in nonterminals)
    {
        selects.Add(nonterm, new Dictionary<string, List<string>>());
        foreach (var prod in production1[nonterm])
        {
            selects[nonterm].Add(prod, new List<string>());
            for (int i = 0; i < prod.Length; i++)
            {
                if (IsTerminal(prod[i]))
                {
                    if (prod[i].Equals('#'))
                    {
                        foreach (var fol in follows1[nonterm])
                        {
                            if (!selects[nonterm][prod].Contains(fol))
                            {
                                selects[nonterm][prod].Add(fol);
                            }
                        }
                    }
                    else if (!selects[nonterm][prod].Contains(prod[i].ToString()))
                    {
                        selects[nonterm][prod].Add(prod[i].ToString());
                    }
                    break;
                }
                else
                {
                    int flag = 0;
                    foreach (var fir in firsts1[prod[i].ToString()])
                    {
                        if (fir.Equals('#'))
                        {
                            flag = 1;
                        }
                        else
                        {
                            if (!selects[nonterm][prod].Contains(fir))
                            {
                                selects[nonterm][prod].Add(fir);
                            }
                        }
                    }
                    if (flag == 0)
                    {
                        break;
                    }
                }
                if (i == prod.Length - 1)
                {
                    foreach (var fol in follows1[nonterm])
                    {
                        if (!selects[nonterm][prod].Contains(fol))
                        {
                            selects[nonterm][prod].Add(fol);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    return selects;
}

函数参数

• production1：一个字典，表示所有产生式，键为非终结符，值为该非终结符的所有产生式列表。
• firsts1：一个字典，表示所有非终结符的 FIRST 集合，键为非终结符，值为该非终结符的 FIRST 集合列表。
• follows1：一个字典，表示所有非终结符的 FOLLOW 集合，键为非终结符，值为该非终结符的 FOLLOW 集合列表。

函数逻辑

1. 遍历所有非终结符 nonterm。
2. 遍历 nonterm 的所有产生式 prod。
3. 初始化 prod 的 SELECT 集合为空列表。
4. 遍历 prod 中的每个符号 prod[i]。
5. 如果 prod[i] 是终结符：
   • 如果 prod[i] 为空字符 '#'，则将 nonterm 的 FOLLOW 集合添加到 prod 的 SELECT 集合中。
   • 否则，将 prod[i] 添加到 prod 的 SELECT 集合中。
   • 退出循环。
6. 如果 prod[i] 是非终结符：
   • 获取 prod[i] 的 FIRST 集合。
   • 如果 prod[i] 的 FIRST 集合包含空字符 '#'，则将 nonterm 的 FOLLOW 集合添加到 prod 的 SELECT 集合中。
   • 否则，将 prod[i] 的 FIRST 集合添加到 prod 的 SELECT 集合中。
   • 如果 prod[i] 的 FIRST 集合不包含空字符 '#'，则退出循环。
7. 如果循环遍历到 prod 的最后一个符号，则将 nonterm 的 FOLLOW 集合添加到 prod 的 SELECT 集合中。
8. 返回所有非终结符的 SELECT 集合字典。

使用示例

// 示例代码
Dictionary<string, List<string>> production = new Dictionary<string, List<string>>
{
    { "E", new List<string> { "T+E", "T" } },
    { "T", new List<string> { "F*T", "F" } },
    { "F", new List<string> { "(E)", "id" } }
};

Dictionary<string, List<string>> firsts = new Dictionary<string, List<string>>
{
    { "E", new List<string> { "(“, "id" } },
    { "T", new List<string> { "(“, "id" } },
    { "F", new List<string> { "(“, "id" } }
};

Dictionary<string, List<string>> follows = new Dictionary<string, List<string>>
{
    { "E", new List<string> { ")", "#" } },
    { "T", new List<string> { "+", ")", "#" } },
    { "F", new List<string> { "*", "+", ")", "#" } }
};

Dictionary<string, Dictionary<string, List<string>>> selects = GetSelect(production, firsts, follows);

// 输出 SELECT 集合
foreach (var nonterm in selects)
{
    Console.WriteLine($"{nonterm.Key}: ");
    foreach (var prod in nonterm.Value)
    {
        Console.WriteLine($"    {prod.Key}: {string.Join(",", prod.Value)}");
    }
}

总结

本文详细介绍了如何使用 C# 代码构建 LL(1) 分析器中的 SELECT 集合，并提供了一个完整的 GetSelect 函数实现。您可以根据自己的需求修改代码，以适应不同的语法规则。

希望本文能帮助您更好地理解 LL(1) 分析器中的 SELECT 集合构建过程。