java ll1文法分析_语法设计——基于LL(1)文法的预测分析表法
实验二、语法设计——基于LL(1)文法的预测分析表法
一、实验目的
通过实验教学，加深学生对所学的关于编译的理论知识的理解，增强学生对所学知识的综合应用能力，并通过实践达到对所学的知识进行验证。通过对基于LL(1)文法的预测分析表法DFA模拟程序实验，使学生掌握确定的自上而下的语法分析的实现技术，及具体实现方法。通过本实验加深对语词法分析程序的功能及实现方法的理解 。
二、实验环境
供Windows系统的PC机，可用C++/C#/Java等编程工具编写
三、实验内容
1、自己定义一个LL(1)文法
示例如(仅供参考) G[E]：E →TE' E' → +TE' | ε
T →FT' T' → *FT' | ε F → i | ( E )
2、构造其预测分析表，如
3、LL(1)文法的预测分析表的模型示意图
4、预测分析控制程序的算法流程
5、运行结果，示例如下
四、实验方式与要求
1、设计的下推自动机具有通用性，上机编程实现；
2、实验报告格式要求书写要点：概要设计(总体设计思想)；详细设计(程序主流程、自动机的存储格式、关键函数的流程图)；结果分析(输入与输出结果、存在问题及有待改进善的地方、实验心得)；
3、实验报告限4页内。
设计思路：我就讲解一下核心部分代码，首先，进栈函数在 298 行处左右，我们用 ArrayList 去定义一个动态数组 analyzeProduces ，我们定义了一个栈 analyzeStatck ，而这个栈在我们在定义 Analyzer 类中初始化化过了，所以在创建 analyzeStatck 中首先会进行初始化操作， push 了一个 # ，所以analyzeStatck 栈中会存在 # 这个字符(以这个 # 作为标记)，然后 302 行，我们向 analyzeStack 中推入开始符号，也就是我们在主函数设置的字符 E ，然后打印出开始符号以及一些格式要求(步骤，符号栈，输入串，产生式等等)，设置 index 的值来记录走过的步骤次数 。
从 308 行开始，我们开始对栈进行分析。我们设置一个判断栈 analyzeStatck 是否为空，由前面可知，栈中存在 #E 两个字符，显然字符是非空的，通过 index++ 记录当前的步数，然后我们去通过 peek 函数去弹出当前栈顶元素的第一个字符，通过和剩余输入串 str 的第一个字符进行匹配。
如果栈顶元素与当前输入串的第一个字符不可以匹配，我们就去分析表 TextUtil 中利用函数 findUseExp 去找到这个产生式，而 findUseExp 函数我们通过去定义了一个哈希表去存储查找出来的栈顶元素，用一个集合 keySet 去存储哈希表的所有键值，通过 for 循环，利用定义一个红黑树 treeSet 去存取表达式，然后去进行匹配，如果在红黑树中包含了当前查找的字符，我们就返回当前从哈希表中所获取到的表达式。将当前所找到的产生式存入到 nowUseExpStr 中，打印出此时所进行到的步骤值，符号栈，输入栈，产生式。316 行，我们创建一个分析栈 produce 去记录上一步的值(位置，符号栈，输入串)，判断当前的产生式是否为空，如果不为空，设置下当前分析栈的产生式，将整个分析栈加入到动态数组 analyzeProduces 中，再将之前的分析栈中的栈顶弹出，如果当前的表达式不为空且第一个字符不是空字符，我们再将需要用到的表达式进行反序入栈。
如果栈顶元素与当前输入串的第一个字符可以匹配，分析栈出栈，串去掉一位，创建一个新的分析栈 produce ，记录上一步的值(位置，符号栈，输入串)，设置当前产生式为当前输入串的第一个字符可以匹配，将整个分析栈加入到动态数组 analyzeProduces 中，再将之前的分析栈中的栈顶弹出，将剩余的字符串记录在 str 字符串中。
注：produce 相当于是一个持久化存储中间参数的一个分析栈
实验代码如下：
package python;
import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
import java.util.TreeSet;
import java.util.Stack;
/**
* @author Angel_Kitty
* @createTime 2018年11月24日 上午0:46:33
*/
class TextUtil {
/**
* (3)B->aA,=Follow(B)
*
* @param nvSet
* @param itemCharStr
* @param a
* @param expressionMap
* @return
*/
public static boolean containsbA(TreeSet nvSet, String itemCharStr, Character a,
HashMap> expressionMap) {
String aStr = a.toString();
String lastStr = itemCharStr.substring(itemCharStr.length() - 1);
if (lastStr.equals(aStr)) {
return true;
}
return false;
}
/**
* 形如aBb,b=空
*
* @param nvSet
* @param itemCharStr
* @param a
* @param expressionMap
* @return
*/
public static boolean containsbAbIsNull(TreeSet nvSet, String itemCharStr, Character a,
HashMap> expressionMap) {
String aStr = a.toString();
if (containsAB(nvSet, itemCharStr, a)) {
Character alastChar = getAlastChar(itemCharStr, a);
System.out.println("----------------+++++++++++++++++++--" + expressionMap.toString());
ArrayList arrayList = expressionMap.get(alastChar);
if (arrayList.contains("ε")) {
System.out.println(alastChar + " contains('ε')" + aStr);
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 是否包含这种的字符串
* (2)Ab,=First(b)-ε,直接添加终结符
*
* @param str
* @param a
* @return
*/
public static boolean containsAb(TreeSet ntSet, String itemCharStr, Character a) {
String aStr = a.toString();
if (itemCharStr.contains(aStr)) {
int aIndex = itemCharStr.indexOf(aStr);
String findStr;
try {
findStr = itemCharStr.substring(aIndex + 1, aIndex + 2);
} catch (Exception e) {
return false;
}
if (ntSet.contains(findStr.charAt(0))) {
return true;
} else {
return false;
}
} else {
return false;
}
}
/**
* 是否包含这种的字符串
* (2).2Ab,=First(b)-ε
*
* @param str
* @param a
* @return
*/
public static boolean containsAB(TreeSet nvSet, String itemCharStr, Character a) {
String aStr = a.toString();
if (itemCharStr.contains(aStr)) {
int aIndex = itemCharStr.indexOf(aStr);
String findStr;
try {
findStr = itemCharStr.substring(aIndex + 1, aIndex