Смекни!
smekni.com

Построение функции предшествования по заданной КС-грамматике (стр. 1 из 4)

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА
Кафедра информационных систем и технологий

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по курсу
"Информационные технологии" на тему
"Построение функции предшествования по заданной КС-грамматике"

Выполнил:
студент группы 634 Абраров А.М.
Руководитель проекта:
Шамашов М.А.
Дата сдачи:
Оценка:

Самара 2001 г.

РЕФЕРАТ

Курсовой проект

Пояснительная записка: 30 с., 5 рис., 3 схем программ и алгоритмов, 3 библиографического источника.

ТЕРМИНАЛ, НЕТЕРМИНАЛ, ГРАММАТИКА, ФУНКЦИЯ ПРЕДШЕСТВОВАНИ, ГРАФ, ЛИНЕАРИЗАЦИЯ.

В курсовом проекте разработан алгоритм и соответствующая ему программа, позволяющая по введённой пользователем КС-грамматике построить функцию предшествования, используя граф линеаризации и алгоритм пересчета с визуализацией шагов построения графа. Грамматика может быть введена как в самой программе, так и из текстового файла. Также существует возможность сохранения результата. Программа написана на языке Pascal 7.0.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ...................................................................................................................................................................... 3

1. Постановка задачи............................................................................................................................................... 4

2. Описание структуры данных..................................................................................................................... 5

3. Грамматики предшествования................................................................................................................. 6

3.1 Грамматики простого предшествования................................................................... 6

3.2 Грамматики операторного предшествования........................................................ 8

3.3 Пример построения матрицы предшествования................................................. 10

3.4 Линеаризация матрицы предшествования.............................................................. 13

4. Руководство пользователя....................................................................................................................... 13

5. Текст программы................................................................................................................................................. 15

6. Список использованных источников............................................................................................. 30


1. Постановка задачи

По заданной КС-грамматике построить отношение простого или операторного предшествования и функцию предшествования, используя граф линеаризации и алгоритм пересчета с визуализацией шагов построения графа.

2. Описание структуры данных

Типы:

Для хранения терминалов и терминалов используется тип:

notTerm=^List;

List=Record{список терминалов и нетерминалов}

Name:Str10;{терминал или нетерминал}

Next:notTerm;

End;

Для хранения грамматики (текста) используется:

strBuf=array [1..800] of Char;

Матрица предшествования:

matrixPr=array [1..20,1..20] of 0..4;

Функция предшествования:

FuncPr=array [1..2,1..20] of Byte;

Процедуры и функции (основные):

Ввод грамматики осуществляется функцией:

Function InputText:Boolean;

Для синтаксического анализа КС-грамматики используется процедура:

Procedure Check;

Для нахождения «левых» и «правых» используется процедура:

Procedure SearchLR;

Построение матрицы предшествования выполняет процедура:

Procedure Matrix;

Построение функции предшествования осуществляется процедурой:

Procedure FuncPrecede;

3. Грамматики предшествования

КС-языки делятся на классы в соответствии со структурой правил их грамматик. В каждом из классов налагаются дополнительные ограничения на допустимые правила грамматики.

Одним из таких классов является класс грамматик предшествования. Они используются для синтаксического разбора цепочек с помощью алгоритма “сдвиг-свертка”. Выделяют следующие типы грамматик предшествования:

· простого предшествования;

· расширенного предшествования;

· слабого предшествования;

· смешанной стратегии предшествования;

· операторного предшествования.

Далее будут рассмотрены ограничения на структуру правил и алгоритмы разбора для двух типов - грамматик простого и операторного предшествования.

3.1 Грамматики простого предшествования

Грамматикой простого предшествования называют такую КС-грамматику G(VN,VT,P,S), V=VTÈVN в которой:

1. Для каждой упорядоченной пары терминальных и нетерминальных символов выполняется не более чем одно из трех отношений предшествования:

· Si = Sj (" Si,SV), если и только если $ правило U® xSiSjy Î P, где UÎ VN, x,yÎ V*;

· Si < Sj (" Si,SV), если и только если $ правило U® xSiDy Î P и вывод DÞ *Sjz, где U,DÎ VN, x,y,zÎ V*;

· Si > Sj (" Si,SV) , если и только если $ правило U® xCSjy Î P и вывод CÞ *zSi или $ правило U® xCDy Î P и выводы CÞ *zSi и DÞ *Sjw, где U,C,DÎ VN, x,y,z,wÎ V*.

2. Различные порождающие правила имеют разные правые части.

Отношения =, < и > называют отношениями предшествования для символов. Отношение предшествования единственно для каждой упорядоченной пары символов. При этом между какими-либо двумя символами может и не быть отношения предшествования - это значит, что они не могут находиться рядом ни в одном элементе разбора синтаксически правильной цепочки. Отношения предшествования зависят от порядка, в котором стоят символы, и в этом смысле их нельзя путать со знаками математических операций - например, если Si > Sj, то не обязательно, что Sj < Si (поэтому знаки предшествования иногда помечают специальной точкой: =× , <× , × >)

Метод предшествования основан на том факте, что отношения предшествования между двумя соседними символами распознаваемой строки соответствуют трем следующим вариантам:

· Si < Si+1, если символ Si+1 - крайний левый символ некоторой основы;

· Si > Si+1 , если символ Si - крайний правый символ некоторой основы;

· Si = Si+1 , если символы Si и Si+1 принадлежат одной основе.

Исходя из этих соотношений выполняется разбор строки для грамматики предшествования.

На основании отношений предшествования строят матрицу предшествования грамматики. Строки матрицы предшествования помечаются первыми символами, столбцы - вторыми символами отношений предшествования, а в клетки матрицы на пересечении соответствующих столбца и строки помещаются знаки отношений. При этом пустые клетки матрицы говорят о том, что между данными символами нет ни одного отношения предшествования.

Матрицу предшествования грамматики можно построить, опираясь непосредственно на определения отношений предшествования, но удобнее воспользоваться двумя дополнительными множествами - множеством крайних левых и множеством крайних правых символов относительно нетерминалов грамматики. Эти множества определяются следующим образом:

· L(U) = {T | $ UÞ *Tz}, U,TÎ V, zÎ V* - множество крайних левых символов относительно нетерминального символа U (цепочка z может быть и пустой цепочкой);

· R(U) = {T | $ UÞ *zT}, U,TÎ V, zÎ V* - множество крайних правых символов относительно нетерминального символа U.

Тогда отношения предшествования можно определить так:

· Si = Sj (" Si,SV), если $ правило U® xSiSjy Î P, где UÎ VN, x,yÎ V*;

· Si < Sj (" Si,SV), если $ правило U® xSiDy Î P и SL(D), где U,DÎ VN, x,yÎ V*;

· Si > Sj (" Si,SV) , если $ правило U® xCSjy Î P и SR(C) или $ правило U® xCDy Î P и SR(C), SL(D), где U,C,DÎ VN, x,yÎ V*.

Такое определение отношений удобнее на практике, так как не требует построения выводов, а множества L(U) и R(U) могут быть построены для каждого нетерминального символа UÎ VN по очень простому алгоритму:

Шаг 1. Для каждого нетерминального символа U ищем все правила, содержащие U в левой части. Во множество L(U) включаем самый левый символ из правой части правил, а во множество R(U) - самый крайний символ правой части. Переходи к шагу 2.

Шаг 2. Для каждого нетерминального символа U: если множество L(U) содержит нетерминальные символы грамматики U’,U”,..., то его надо дополнить символами, входящими в соответствующие множества L(U’), L(U”), ... и не входящими в L(U). Ту же операцию надо выполнить для R(U).

Шаг 3. Если на предыдущем шаге хотя бы одно множество L(U) или R(U) для некоторого символа грамматики изменилось, то надо вернуться к шагу 2, иначе построение закончено.

После построения множеств L(U) и R(U) по правилам грамматики создается матрица предшествования. Матрицу предшествования дополняют символами ^ н и ^ к (начало и конец цепочки). Для них определены следующие отношения предшествования:

^ н < a, " aÎ V, если $ SÞ *ax, где SÎ VN, xÎ V* или (с другой стороны) если aÎ L(S);

^ к > a, " aÎ V, если $ SÞ *xa, где SÎ VN, xÎ V* или (с другой стороны) если aÎ R(S).

3.2 Грамматики операторного предшествования

Грамматикой операторного предшествования называется приведенная КС-грамматика без l -правил (e-правил), в которой правые части продукций не содержат смежных нетерминальных символов. Для грамматики операторного предшествования отношения предшествования можно задать на множестве терминальных символов (включая символы ^ н и ^ к).

Отношения предшествования для грамматики операторного предшествования G(VN,VT,P,S) задаются следующим образом:

· a = b, если и только если существует правило U® xaby Î P или правило U® xaCby, где a,bÎ VT, U,CÎ VN, x,yÎ V*;