本资源为《编译原理》教材第三章课后习题的详细解答,涵盖语法分析与词法分析等内容,旨在帮助学生深入理解编译过程的关键概念和技巧。
### 词法分析章节习题解答
以下是《编译原理》课程中关于词法分析部分的四个练习题及其解答过程:
#### 练习1:正则表达式 (a((a|b)^*|ab^*a)^*b)
**NFA构造**
- 初始状态为 \(X\),终态为 \(Y\)。
- 从 \(X\) 开始读入字符 a 进入状态 A。
- 状态 A 读入字符 a 或 b 进入状态 B。
- 状态 B 读入字符 a 进入状态 C。
- 最终,状态 E 读入字符 b 后进入终态 Y。
**NFA转DFA**
使用子集构造法得到以下转换表:
| 输入 | 当前状态 |
|------|----------|
| a | A |
| b | B |
从 \(X\) 开始,\(A\) 读入 a 后进入新的状态 AB。
- 状态 AB 读入字符 a 进入 ABC。
- 状态 ABC 读入字符 b 进入 ABCD。
- 状态 ABCD 读取到下一个 a 转换为ABCDE,再接一个b到达终态ABCDY。
简化并重新命名状态后的 DFA 状态图如下:
```
a b
0 . 1
1 2 1
2 3 2
3 4 2
4 5 2
5 5 5
```
其中,\(5\) 是终态。
#### 练习2:正则表达式 (b((ab)^*|bb)^*ab)
**NFA构造**
- 初始状态为 \(X\), 终态为 \(Y\)。
- 从 \(X\) 开始读入字符 b 进入状态 A。
- 状态 A 读取到 a 后进入 B,B 再接一个b转换为 C 或直接再接一个b到达 D。
- 最终,D 接上 a, b 转换至 终态 Y。
**NFA转DFA**
使用子集构造法得到以下转换表:
| 输入 | 当前状态 |
|------|----------|
| a | 2 |
| b | 1 |
简化并重新命名后的 DFA 状态图如下所示(省略详细步骤):
```
a b
0 . 1
1 2 1
2 3 2
3 3 4
4 5 5
```
其中,\(5\) 是终态。
#### 练习3:正则表达式 (b((ab)^*|bb)^*)
**NFA构造**
- 初始状态为 \(X\), 终态为 \(Y\)。
- 开始从 X 接 b 进入 A,A再接上a, b 转换至 B 或直接再接一个b到达 C。
- 最终C读取到下一个 a 后进入 D, 再接上b转换为 E。
**NFA转DFA**
使用子集构造法得到以下转换表:
| 输入 | 当前状态 |
|------|----------|
| a | 2 |
| b | 1 |
简化并重新命名后的 DFA 状态图如下所示(省略详细步骤):
```
a b
0 . 1
1 2 1
2 3 4
3 5 6
4 7 8
5 9 A
6 B C
7 D E
...
```
其中,\(E\) 是终态。
#### 练习4:正则表达式 (a((a|b)^*|ab^*a)^*b)
**NFA构造**
- 初始状态为 \(X\), 终态为 \(Y\)。
- 从 X 开始读取 a 进入 A,A再接上a, b 转换至 B 或直接进入 C。
- 最终C 接到下一个 b 后转换为 D, 再接上b到达 E。
**NFA转DFA**
使用子集构造法得到以下转换表:
| 输入 | 当前状态 |
|------|----------|
| a | 2 |
| b | 1 |
简化并重新命名后的 DFA 状态图如下所示(省略详细步骤):
```
a b
0 . 1
1 2 3
...
```
其中,\(5\) 是终态。
以上就是针对《编译原理》课程中词