SLR 分析表构建与分析：C# 代码实现
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 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()
{
SLRAna = new Table[proitemset.Count][];
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
{
SLRAna[i] = new Table[Echar.Count + Nchar.Count];//每个状态的分析表
for (int j = 0; j < Echar.Count; j++)
{
SLRAna[i][j] = new Table();//初始化分析表结点
SLRAna[i][j].type = 'e';//e表示error
}
for (int j = 0; j < Nchar.Count; j++)
{
SLRAna[i][j + Echar.Count] = new Table();
SLRAna[i][j + Echar.Count].type = 'e';
}
for (int j = 0; j < proitemset[i].Container.Count; j++)
{
int index = proitemset[i].Container[j];
for (int k = 0; k < Echar.Count; k++)
{
if (SLRobjNum[index].Right.Contains('.') && isFinalsymbol(Echar[k]))
{
int nextIndex = Move(SLRobjNum[index].Right, Echar[k], index);
if (nextIndex != -1)
{
int col = Echar.IndexOf(Echar[k]);
SLRAna[i][col].type = 's';
SLRAna[i][col].id = nextIndex;
}
}
}
if (SLRobjNum[index].Right.Last() == '.' && SLRobjNum[index].Left != 'S'')
{
int row = proitemset[i].Container[j];
int col = Echar.IndexOf(SLRobjNum[index].Right[SLRobjNum[index].Right.Length - 2]);
SLRAna[row][col].type = 'r';
SLRAna[row][col].id = getproconut(SLRobjNum[index]);//获取产生式编号
}
if (SLRobjNum[index].Right.Last() == '.' && SLRobjNum[index].Left == 'S'')
{
int row = proitemset[i].Container[j];
int col = Echar.IndexOf('#');
SLRAna[row][col].type = 'a';
}
}
for (int j = 0; j < Gy_itemset.Count; j++)
{
int row = Gy_itemset[j];
for (int k = 0; k < Echar.Count; k++)
{
int col = Echar.IndexOf(Echar[k]);
SLRAna[row][col].type = 'r';
SLRAna[row][col].id = getproconut(SLRobjNum[proitemset[row].Container.First()]);
}
int col2 = Echar.IndexOf('#');
SLRAna[row][col2].type = 'r';
SLRAna[row][col2].id = getproconut(SLRobjNum[proitemset[row].Container.First()]);
}
}
}
//移动函数
public int Move(string str, char symbol, int index)
{
int result = -1;
if (str.Last() != '.') return result;
string tmp = str.Remove(str.Length - 1);
tmp += symbol;
for (int i = 0; i < SLRobjNum.Count; i++)
{
if (SLRobjNum[i].Left == SLRobjNum[index].Left && SLRobjNum[i].Right == tmp + '.')
{
result = i;
break;
}
}
return result;
}
//获取产生式编号
public int getproconut(SLRNode node)
{
for (int i = 0; i < SLRproNum.Count; i++)
{
if (SLRproNum[i].Left == node.Left && SLRproNum[i].Right == node.Right)
{
return i;
}
}
return -1;
}
//判断非终结符或终结符是否存在于集合中
public bool exist(List<char> list, char c)
{
for (int i = 0; i < list.Count; i++)
{
if (list[i] == c)
{
return true;
}
}
return false;
}
//判断非终结符或终结符是否不存在于集合中
public bool isnexist(List<int> list, int c)
{
for (int i = 0; i < list.Count; i++)
{
if (list[i] == c)
{
return false;
}
}
return true;
}
//判断项目集是否已经存在
public int isexist(List<int> list)
{
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
{
if (proitemset[i].Container.Count != list.Count)
{
continue
}
for (int j = 0; j < list.Count; j++)
{
if (proitemset[i].Container[j] != list[j])
{
break;
}
if (j == list.Count - 1)
{
return i;
}
}
}
return -1;
}
//判断项目是否已经存在于项目集
public bool isnexist(List<int> list, int index)
{
for (int i = 0; i < list.Count; i++)
{
if (list[i] == index)
{
return false;
}
}
return true;
}
//求闭包
public List<int> Closure(List<int> LRitem)
{
List<int> itemsets = new List<int>(100);
for (int i = 0; i < LRitem.Count; i++)
{
if (isnexist(itemsets, LRitem[i]))
{
itemsets.Add(LRitem[i]);
}
}
List<int> addList = new List<int>(100);//记录新的项目序号
addList = itemsets;
int add = 0;
while (add != 0)
{
add = 0;
for (int j = 0; j < itemsets.Count; j++)//闭包中每个项目
{
int index = itemsets[j];
int dotIndex = -1;
for (int k = 0; k < SLRobjNum[index].Right.Length; k++)
{
if (SLRobjNum[index].Right[k] == '.')
{
dotIndex = k;
break;
}
}
if (dotIndex == -1) continue; //没有点
if (dotIndex == SLRobjNum[index].Right.Length) continue;//点在最后
char symbol = SLRobjNum[index].Right[dotIndex + 1];//获取点后面的符号
for (int m = 0; m < SLRproNum.Count; m++)
{
if (SLRproNum[m].Left == symbol.ToString())//遍历所有产生式，找到产生式左边是symbol的产生式
{
for (int n = 0; n <= SLRproNum[m].Right.Length; n++)//对每个产生式，添加项目
{
if (n == SLRproNum[m].Right.Length && isnexist(itemsets, SLRobjNum.Count))//最后一个项目
{
addList.Add(SLRobjNum.Count);
add++;
}
if (n == SLRproNum[m].Right.Length && !isnexist(itemsets, SLRobjNum.Count))//最后一个项目
{
continue;
}
SLRobjNum.Add(new SLRNode(SLRproNum[m].Left, CreObj(SLRproNum[m].Right, n)));//把项目加入项目集合
if (!isnexist(itemsets, SLRobjNum.Count - 1))//判断项目是否已经存在
{
addList.Add(SLRobjNum.Count - 1);
add++;
}
}
}
}
}
for (int k = 0; k < addList.Count; k++)
{
if (isnexist(itemsets, addList[k]))
{
itemsets.Add(addList[k]);
}
}
addList.Clear();
}
return itemsets;
}
//产生式右部插入点
public string CreObj(string str, int index)
{
string str1 = '';
if (index == 0)
{
str1 = '.' + str;
}
else if (index == str.Length)
{
str1 = str + '.';
}
else
{
str1 = str.Substring(0, index) + '.' + str.Substring(index);
}
return str1;
}
//判断是否为终结符
public bool isFinalsymbol(char symbol)
{
if (symbol == ' ' || symbol == '|' || symbol == '\r' || symbol == '\n')
{
return false;
}
if (exist(Nchar, symbol))
{
return false;
}
return true;
}
//判断两个项目集是否相同
public bool isSameItemsets(List<int> list1, List<int> list2)
{
if (list1.Count != list2.Count)
{
return false;
}
for (int i = 0; i < list1.Count; i++)
{
if (list1[i] != list2[i])
{
return false;
}
}
return true;
}
public string RStr_obitemset = '';
public void PrintSLRTable()
{
Console.WriteLine('\r\n分析表：');
Console.Write(' ');
for (int i = 0; i < Echar.Count; i++)
{
Console.Write(Echar[i] + ' ');
}
for (int i = 0; i < Nchar.Count; i++)
{
Console.Write(Nchar[i] + ' ');
}
Console.Write('\r\n');
for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
{
Console.Write('I' + i.ToString() + ' ');
for (int j = 0; j < Echar.Count + Nchar.Count; j++)
{
if (SLRAna[i][j].error)
{
Console.Write(' ');
}
else if (SLRAna[i][j].type == 's')
{
Console.Write('s' + SLRAna[i][j].id + ' ');
}
else if (SLRAna[i][j].type == 'r')
{
Console.Write('r' + SLRAna[i][j].id + ' ');
}
else if (SLRAna[i][j].type == 'a')
{
Console.Write('acc ');
}
}
Console.Write('\r\n');
}
}
}
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