实验三 LR1分析法 JAVA

实验三LR(1)分析法一、实验目的构造LR(1)分析程序，利用它进行语法分析，判断给出的符号串是否为该文法识别的句子，了解LR（K）分析方法是严格的从左向右扫描，和自底向上的语法分析方法。二、实验内容对下列文法，用LR（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E-E+T（2）E-E—T（3）T-T*F（4）T-T/F（5）F-(E)（6）F-i三、LR（1）分析法实验设计思想及算法(1)总控程序，也可以称为驱动程序。对所有的LR分析器总控程序都是相同的。(2)分析表或分析函数，不同的文法分析表将不同，同一个文法采用的LR分析器不同时，分析表将不同，分析表又可以分为动作表（ACTION）和状态转换（GOTO）表两个部分，它们都可用二维数组表示。(3)分析栈，包括文法符号栈和相应的状态栈，它们均是先进后出栈。分析器的动作就是由栈顶状态和当前输入符号所决定。LR分析器由三个部分组成：其中:SP为栈指针，S[i]为状态栈，X[i]为文法符号栈。状态转换表用GOTO[i，X]=j表示，规定当栈顶状态为i，遇到当前文法符号为X时应转向状态j，X为终结符或非终结符。ACTION[i，a]规定了栈顶状态为i时遇到输入符号a应执行。动作有四种可能：(1)移进：action[i，a]=Sj：状态j移入到状态栈，把a移入到文法符号栈，其中i,j表示状态号。(2)归约：action[i，a]=rk：当在栈顶形成句柄时，则归约为相应的非终结符A，即文法中有A-B的产生式，若B的长度为R(即|B|=R)，则从状态栈和文法符号栈中自顶向下去掉R个符号，即栈指针SP减去R，并把A移入文法符号栈内，j=GOTO[i,A]移进状态栈，其中i为修改指针后的栈顶状态。(3)接受acc:当归约到文法符号栈中只剩文法的开始符号S时，并且输入符号串已结束即当前输入符是'#'，则为分析成功。(4)报错:当遇到状态栈顶为某一状态下出现不该遇到的文法符号时，则报错，说明输入端不是该文法能接受的符号串。四、实验要求1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。3、程序输入/输出实例：输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串输出过程如下：步骤状态栈符号栈剩余输入串动作10#i+i*i#移进i+i*i的LR分析过程步骤状态栈符号栈输入串动作说明10#i+i*i#ACTION[0,i]=S5,状态5入栈205#i+i*i#r6:F→i归约,GOTO(0,F)=3入栈303#F+i*i#r4:T→F归约,GOTO(0,T)=3入栈402#T+i*i#r2:E→T归约,GOTO(0,E)=1入栈501#E+i*i#ACTION[1,+]=S6,状态6入栈6016#E+i*i#ACTION[6,i]=S5,状态5入栈70165#E+i*i#r6:F→i归约,GOTO(6,F)=3入栈80163#E+F*i#r4:T→F归约,GOTO(6,T)=9入栈90169#E+T*i#ACTION[9,*]=S7,状态7入栈1001697#E+T*i#ACTION[7,i]=S5,状态5入栈11016975#E+T*i#r6:F→i归约,GOTO(7,F)=10入栈120169710#E+T*F#r3:T→T*F归约,GOTO(6,T)=9入栈130169#E+T#r1:E→E+T,GOTO(0,E)=1入栈1401#E#Acc：分析成功4、输入符号串为非法符号串(或者为合法符号串)算术表达式文法的LR分析表状态ACTIONGOTOi+*()#ETF0S5S41231S6acc2r2S7r2r23r4r4r4r44S5S48235r6r6r6r66S5S4937S5S4108S6S119r1S7r1r110r3r3r3r311r5r5r5r5五、实验源程序LR.javaimportjavax.swing.*;importjava.awt.Dimension;importjavax.swing.JButton;importjava.awt.Rectangle;importjava.util.Vector;importjavax.swing.JTextArea;importjavax.swing.JTextField;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JMenuBar;importjavax.swing.JMenu;importjavax.swing.JMenuItem;importjavax.swing.JScrollPane;importjava.awt.BorderLayout;importjavax.swing.JDialog;publicclassLRextendsJFrame{privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;//*********************************privatechar[]VN=newchar[50];//非终结符集privatechar[]VT=newchar[50];//终结符集privateString[]F=newString[50];//产生式集privateStringBuffer[]FirstVN;//非终结符的First集privateint[]staStack=newint[50];//状态分析栈privatechar[]symStack=newchar[50];//符号分析栈privateboolean[]VNE;//非终结符与空串的关系表privateintF_index=0;//产生式数组指针privateintstaStack_index=0;//状态栈指针privateintsymStack_index=0;//符号栈指针privateintERROR=Integer.MAX_VALUE;//出错标志privatecharemp='ε';//空串privateStringerror=x;//分析表显示的出错标志//@jve:decl-index=0:privateStringacc=acc;//分析表显示的分析成功标志privateVectorVectorStringState=newVectorVectorString();//项目集//@jve:decl-index=0:privateint[][]Action;//Action动作数组privateint[][]Goto;//Goto动作数组privateStringBuffer[]bridge1;//描述项目集之间的转换关系，在createLR1()中初始化privateint[][]bridge2;privateJPaneljContentPane=null;privateJTextAreajTextArea4=null;privateJTextAreajTextArea3=null;privateJTextAreajTextArea2=null;privateJTextAreajTextArea_LR1States=null;privateJTextAreajTextArea_LR1AnalysisTable=null;privateJTextFieldjTextField=null;privateJTextFieldjTextField1=null;privateJTextFieldjTextField_testedString=null;privateJLabeljLabel=null;privateJLabeljLabel1=null;privateJLabeljLabel_LR1States=null;privateJLabeljLabel_inputString=null;privateJButtonjButton_test=null;privateJButtonjButton_ok=null;privateJButtonjButton_delete=null;privateJButtonjButton_clearall=null;privateJButtonjButton_testPanel=null;privateJMenuBarjJMenuBar=null;privateJMenujMenu1=null;privateJMenuItemjMenuItem1=null;privateJMenuItemjMenuItem2=null;privateJScrollPanejScrollPane_LR1States=null;privateJScrollPanejScrollPane_LR1AnalysisTable=null;privateJScrollPanejScrollPane2=null;privateJScrollPanejScrollPane3=null;privateJScrollPanejScrollPane4=null;privateJPaneljPanel=null;privateJPaneljPanel1=null;privateJLabeljLabel_LR1AnalysisTable=null;privateJButtonjButton_fresh=null;privateJButtonjButton_TransFunGraph=null;privateJFramejFrame_testFrame=null;//@jve:decl-index=0:visual-constraint=531,25privateJPaneljContentPane_testFrame=null;privateJDialogjDialog_TG=null;//@jve:decl-index=0:visual-constraint=170,520privateJPaneljContentPane_TG=null;publicLR(){super();initialize();}privatevoidinitialize(){this.setSize(583,483);this.setJMenuBar(getJJMenuBar());this.setContentPane(getJContentPane());this.setTitle(LR1语法分析);this.setLocation(300,250);this.setVisible(true);}privateJPanelgetJContentPane(){if(jContentPane==null){jContentPane=newJPanel();jContentPane.setLayout(null);jContentPane.add(getJPanel(),null);jContentPane.add(getJPanel1(),null);}returnjContentPane;}privateJPanelgetJPanel(){if(jPanel==null){jPanel=newJPanel();jPanel.setLayout(null);jPanel.setBounds(newRectangle(0,0,210,430));//jPanel.setBackground(Color.green);jPanel.add(getJScrollPane4(),null);jPanel.add(getJScrollPane3(),null);}returnjPanel;}privateJPanelgetJPanel1(){if(jPanel1==null){jPanel1=newJPanel();jPanel1.setLayout(null);//jPanel1.setBackground(Color.green);jPanel1.setBounds(newRectangle