本软件为一款基于确定有穷自动机(DFA)原理实现的词法分析工具,适用于编写并测试各类编程语言中的词法规则。
### 实验内容
1. **定义一个右线性正规文法**
示例:定义如下右线性正规文法(仅供参考):
\[
G[S]: S \rightarrow aU | bV, U \rightarrow bV | aQ, V \rightarrow aU | bQ, Q \rightarrow aQ | bQ | e
\]
2. **构造有穷确定自动机**
3. 利用上述构造的有穷确定自动机 \( M = (K,\Sigma,f,S,Z) \),编写行为模拟程序算法,对于任意给定的串:
- 若该字符串属于文法定义的语言,则经过有限次计算后会停止并回答“是”;
- 否则,若不属于语言,在有限次数计算内也会给出答案为“不是”。
具体实现步骤如下:
- 设初始状态 \( K := S \)。
- 读取输入字符 \( c = getchar() \),循环直到遇到文件结束符(EOF)为止。
代码示例:
```java
K:=S;
c:=getchar();
while (c != EOF){
K := f(K,c);
c:=getchar();
}
if (K in Z) return (yes);
else return(no);
```
### 实验设计分析
2.1 **实验设计思路**
根据编译原理和相关教材中的知识,实现上述算法。
2.2 **实验步骤与算法**
- 输入正规文法,并将其转换为有穷自动机。
- 将非确定性有限状态自动机(NFA)转化为确定性有限状态自动机(DFA)。
- 通过输入字符串判断是否符合该语言:
- 设初始状态 \( A \) 和第一个字符 \( a \),然后根据转移函数计算下一个可能的状态,直到到达终态或遍历完整个字符串。
2.3 **实验流程**
1. 预习实验内容并阅读相关教材和指导书。
2. 通过了解文法判断的原理,在纸上模拟其过程。
3. 实现算法代码,并进行调试直至程序能够正确运行,得到预期的结果。
### 基本技术设计方案
- Java的基础语法
- 数据结构中的链表、集合类等简单数据处理方法
- 编译理论知识的应用
- 使用Java的集合类来实现文法和状态转换的功能
2.5 **实验中涉及的数据结构**
```java
class edge {
char PriorityState;
char ch;
char NextState;
public edge(char p, char c, char n) {
PriorityState = p;
ch = c;
NextState = n;
}
@Override
public String toString() {
return edge [PriorityState= + PriorityState + , ch= + ch + , NextState= + NextState + ];
}
}
```
2.6 **实验输入输出**
- 输入:文法规则定义及待验证的字符串
- 输出:“是”或“不是”
### 实验设计语言
Java语言。