SLR 分析表构建算法实现详解及代码示例
该函数的作用是构建 SLR 分析表，具体原理如下：
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对于每个状态 i，遍历所有终结符 symbol，判断该状态经过终结符 symbol 的情况。
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如果该状态存在移进项，遍历该状态的移进项，如果移进项的第一个符号与当前终结符相同，则在分析表中添加一个 'S' 加上移进项的编号。
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遍历该状态的所有归约项，如果归约项的点号已经到达右侧，则判断该归约项的左侧非终结符的 FOLLOW 集是否包含当前终结符 symbol，如果包含，则在分析表中添加一个 'r' 加上该归约项的编号。
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如果该状态既不存在移进项，也不存在归约项，则在分析表中添加一个空字符串。
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对于每个状态 i，遍历所有非终结符 t，判断该状态经过非终结符 t 的情况。
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如果该状态存在移进项，遍历该状态的移进项，如果移进项的第一个符号与当前非终结符相同，则在分析表中添加移进项的编号。
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如果该状态不存在移进项，则在分析表中添加一个空字符串。
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将每个状态 i 的所有情况添加到分析表中，构建完整的 SLR 分析表。
依据上述原理，补充实现下列代码中的函数 SLRAnaly() 及相关调用的函数代码
class SLR
{
// 产生式结点类
public class SLRNode
{
public string Left;
public string Right;
public SLRNode(string Left, string Right)
{
this.Left = Left;
this.Right = Right;
}
}
// 项目集类
public class SLRitemsets
{
public List<int> Container
= new List<int>(100);
// 记录项目在项目集合中的序号
}
// DFA 结点
public struct DFA
{
public int from;
public char symbol;
public int to;
public DFA(int from, char symbol, int to)
{
this.from = from;
this.symbol = symbol;
this.to = to;
}
}
// 分析表 结点
public class Table
{
public bool error;// 是否为 ERROR
public char type;// 结点类型
public int id;// 数值
public Table()
{
this.error = true;
}
public Table(char type, int id)
{
this.type = type;
this.id = id;
this.error = false;
}
}
public DFA[] dfa = new DFA[100];
public int Pindex = 0; // dfa 数组指针
public Table[][] SLRAna;// 分析表
public Analyze Jz;
public bool Success = false;
public List<SLRNode> SLRproNum = new List<SLRNode>(50);// 产生式 列表
public List<SLRNode> SLRobjNum = new List<SLRNode>(50);// 项目 列表
public List<SLRitemsets> proitemset = new List<SLRitemsets>(100);// 项目集合
public List<int> Gy_obj = new List<int>(50);// 归约项目序号集合
public List<int> Gy_itemset = new List<int>(50);// 含有归约项目的集合的序号 的集合
public List<char> Nchar = new List<char>(50);// 非终结符集合
public List<char> Echar = new List<char>(50);// 终结符集合
public void Buildprod(string str)
{
SLRNode SLr;
int i = 0;
string left = '';
string right = '';
left += 'S'';
right += str[0];
SLr = new SLRNode(left, right);// 拓广文法开始
SLRproNum.Add(SLr);
while (i < str.Length)
{
left = right = '';// 还原
int j = i;
while (i < str.Length && str[i] != '\r' && str[i] != '\n')// 换行符 '\r\n'
{
if (str[i] == ' ')
{
i++;
continue;
}
if (str[i] == '|') // 遇到 '|' 可构造一条产生式
{
SLr = new SLRNode(left, right);
SLRproNum.Add(SLr);
right = ''; // 产生式左边相同 右边重新积累
i++; // 跳过 '|'
continue;
}
if ((i - j) == 0)
{
if (!exist(Nchar, str[i]))// 如果非终结符集合中不存在 str[i], 加入 Nchar 产生式左边 只有非终结符 不必判断终结符
Nchar.Add(str[i]);
left += str[i++];
}
else if (i - j <= 2)
i++;
else
{
if (isFinalsymbol(str[i]) && !exist(Nchar, str[i]))// 如果非终结符集合中不存在 str[i], 加入 Nchar isfinalsymbol 非终结符返回 T 终结符返回 F
Nchar.Add(str[i]);
else if (!isFinalsymbol(str[i]) && !exist(Echar, str[i]))// 产生式右边 需要判断终结符
Echar.Add(str[i]);
right += str[i++];
}
}// while
i++;// 跳过换行符
if (left != '' && right != '')
{
SLr = new SLRNode(left, right);// 构造每一行最后一个产生式，不存在 '|' 时就是该行产生式本身
SLRproNum.Add(SLr);
}
}// while
Echar.Add('#');
// 构造项目 对产生式集合 LRproNum 中的所有产生式都循环插 '.'
SLRNode Lobj;
for (i = 0; i < SLRproNum.Count; i++)
{
left = '';
right = '';
for (int j = 0; j <= SLRproNum[i].Right.Length; j++)// j 可以等于 length 项目共 length + 1 个
{
left = SLRproNum[i].Left;
right = CreObj(SLRproNum[i].Right, j);// 在第 j 个位置插入 '.'
if (j == SLRproNum[i].Right.Length && SLRobjNum.Count != 1)
{
// 在产生式最后的位置插入 . 即为归约项目 项目集中 1 号位置为接受项目
Gy_obj.Add(SLRobjNum.Count);// 归约项目在项目集中的序号 不用 + 1 本身就是从 0 开始的
}
Lobj = new SLRNode(left, right);
SLRobjNum.Add(Lobj);
left = '';// 还原
right = '';
}
}
Creteitemsets();// 项目集
RStr_obitemset += '\r\n项目集构建：\r\n';
for (int j = 0; j < proitemset.Count; j++)
{
RStr_obitemset += 'I' + j.ToString() + ':' + '\r\n';
for (i = 0; i < proitemset[j].Container.Count; i++)
{
RStr_obitemset += SLRobjNum[proitemset[j].Container[i]].Left.ToString() + '->' + SLRobjNum[proitemset[j].Container[i]].Right.ToString() + '\r\n';
}
}
}
// 求项目集
public void Creteitemsets()
{
List<int> lr_item = new List<int>(100);// 记录项目的序号
lr_item.Add(0);
lr_item = Closure(lr_item);// 构造初始项目集 求闭包
SLRitemsets LR_C = new SLRitemsets();
LR_C.Container = lr_item;// 集合----项目集序号的集合
proitemset.Add(LR_C);// 集合的集合----存放项目集序号集合 的集合
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)// 整体集合中 第 i 个项目集
{
proitemset[i].Container.Sort();// 排序由小到大 后面用于判断是否存在的比较
int[] flag = new int[proitemset[i].Container.Count];
for (int fi = 0; fi < proitemset[i].Container.Count; fi++)// 标志位，用来判断该序号是否已经构造
{
flag[fi] = 0;
}
for (int j = 0; j < proitemset[i].Container.Count; j++)// 第 i 个项目集的第 j 个项目
{
if (flag[j] == 1)// 如果已经访问过 就不再构造 找下一个项目
continue;
int index = proitemset[i].Container[j];
for (int pi = 0; pi < SLRobjNum[index].Right.Length - 1; pi++)// length - 1 是避免匹配到 . 在最后的规约项目
{
if (SLRobjNum[index].Right[pi] == '.')
{
List<int> lr2_club = new List<int>(100);// 记录项目的序号
char symbol = SLRobjNum[index].Right[pi + 1];// 记录 . a 转移状态 a . 的符号 a
lr2_club.Add((index + 1));// 如果遇到 . a 形式的项目序号为 index 那么项目 a . 的序号为 index + 1
for (int m1 = j + 1; m1 < proitemset[i].Container.Count; m1++)
{
// 在第 i 个项目集中找到了可以移动的 . ： . a 重新遍历第 i 个项目集 j 项目之后的 找到同样可以移动 a 的项目集
int index2 = proitemset[i].Container[m1];
for (int m2 = 0; m2 < SLRobjNum[index2].Right.Length - 1; m2++)
{
if (SLRobjNum[index2].Right[m2] == '.' && SLRobjNum[index2].Right[m2 + 1] == symbol)
{
flag[m1] = 1;// 标记位置为 1 已经访问 之后不再访问
lr2_club.Add(index2 + 1);
}
}
}
lr2_club = Closure(lr2_club);// 求闭包
int value = isexist(lr2_club);
if (value == -1)// - 1 表示不存在相同的
{
for (int m3 = 0; m3 < Gy_obj.Count; m3++)
{
if (isnexist(lr2_club, Gy_obj[m3]))
{
Gy_itemset.Add(proitemset.Count);
}
}
SLRitemsets LR_C2 = new SLRitemsets();
dfa[Pindex++] = new DFA(i, symbol, proitemset.Count);// count 不用加 1 本身从 0 开始
LR_C2.Container = lr2_club;
proitemset.Add(LR_C2);
}
else
{
dfa[Pindex++] = new DFA(i, symbol, value);
}
break;
}
}
}
}
}
// 分析表
public void SLRAnaly()
{
// 初始化分析表
SLRAna = new Table[proitemset.Count][];
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
{
SLRAna[i] = new Table[Echar.Count + Nchar.Count];
for (int j = 0; j < Echar.Count + Nchar.Count; j++)
{
SLRAna[i][j] = new Table();
}
}
// 构建分析表
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
{
for (int j = 0; j < Echar.Count; j++)
{
char symbol = Echar[j];
List<int> lr2_club = new List<int>(100);// 记录项目的序号
for (int k = 0; k < proitemset[i].Container.Count; k++)
{
int index = proitemset[i].Container[k];
if (SLRobjNum[index].Right.Contains('.') && SLRobjNum[index].Right.IndexOf('.') < SLRobjNum[index].Right.Length - 1 && SLRobjNum[index].Right[SLRobjNum[index].Right.IndexOf('.') + 1] == symbol)
{
lr2_club.Add(index + 1);
}
}
if (lr2_club.Count > 0)
{
lr2_club = Closure(lr2_club);
int value = isexist(lr2_club);
if (value == -1)
{
for (int m3 = 0; m3 < Gy_obj.Count; m3++)
{
if (isnexist(lr2_club, Gy_obj[m3]))
{
Gy_itemset.Add(proitemset.Count);
}
}
SLRitemsets LR_C2 = new SLRitemsets();
dfa[Pindex++] = new DFA(i, symbol, proitemset.Count);
LR_C2.Container = lr2_club;
proitemset.Add(LR_C2);
value = proitemset.Count - 1;
}
SLRAna[i][j].type = 'S';
SLRAna[i][j].id = value;
SLRAna[i][j].error = false;
}
}
for (int j = 0; j < Nchar.Count; j++)
{
char symbol = Nchar[j];
int value = Goto(i, symbol);
if (value != -1)
{
SLRAna[i][j + Echar.Count].type = 'G';
SLRAna[i][j + Echar.Count].id = value;
SLRAna[i][j + Echar.Count].error = false;
}
}
for (int j = 0; j < proitemset[i].Container.Count; j++)
{
int index = proitemset[i].Container[j];
if (SLRobjNum[index].Right[SLRobjNum[index].Right.Length - 1] == '.' && SLRobjNum[index].Left != 'S'')
{
for (int k = 0; k < Echar.Count; k++)
{
SLRAna[i][k].error = true;
}
SLRAna[i][Nchar.IndexOf(SLRobjNum[index].Left) + Echar.Count].type = 'r';
SLRAna[i][Nchar.IndexOf(SLRobjNum[index].Left) + Echar.Count].id = SLRproNum.IndexOf(new SLRNode(SLRobjNum[index].Left, SLRobjNum[index].Right.TrimEnd('.')));
}
else if (SLRobjNum[index].Left == 'S'' && SLRobjNum[index].Right == '#.')
{
SLRAna[i][Echar.IndexOf('#')].type = 'A';
SLRAna[i][Echar.IndexOf('#')].error = false;
Success = true;
}
}
}
}
}
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