LL(1)文法系列(一)first集和follow集

电玩女神 2022-05-23 08:18 134阅读 0赞

LL(1)文法系列(一)first集和follow集  
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Problem Description  
已知文法G\[S\]的表达式，计算文法中终结符的first集和follow集。在文法G\[S\]中使用’@’代表空。

现在我们规定文法G\[S\]中每个表达式只包含一个语句，也就是说不会含有S->A|B这样的表达式。

Input  
第一行输入一个n(n<10)，表示表达式的个数，接下来n行，每行一个表达式。终结符和非终结符的个数都小于10  
Output  
按照终结符和非终结符输入的顺序输出。如果集合中包含’@’或’\#’，要求’@’位于第一个，’\#’位于最后一个。  
输出格式为：  
first\[c\] = a b c  
follow\[c\] = a b c  
每个非终结符后都有空格

Sample Input  
4  
S->ABC  
A->a  
B->@  
C->c  
Sample Output  
first\[S\] = a  
first\[A\] = a  
first\[B\] = @  
first\[C\] = c  
follow\[S\] = \#  
follow\[A\] = c  
follow\[B\] = c  
follow\[C\] = \#  
Hint

#include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <map>
    #include <stack>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    struct node
    {
        char s1[10], s2[20] ;
    } g[100];
    
    char s[100] ;
    int num ;
    map<char,int> Map1;//对终结符映射
    map<char,int> Map2;//对非终结符映射
    int Map1_num, Map2_num;//记录终结符个数，非终结符个数
    char s1[100] , s2[100] ;//存储终结符和非终结符
    int first[20][20] ;
    int follow[20][20] ;
    int vis[100];//禁止重复递归
    int acc[20] ;//使用以求得的集合
    int select1[100][20] ;
    int c[20][20] ;
    char sta[100] ;
    int cnt ;
    void dfs1(char ch,int dis[])
    {
        if( acc[ Map1[ch] ] )
        {
            for(int i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
                dis[i] = first[ Map1[ch] ][i] ;
            return ;
        }
        int value[20] ;
        memset(value,0,sizeof(value));
        for(int i = 1 ; i <= num ; i++)
        {
            if( vis[i] ) continue ;
            if( g[i].s1[0] != ch ) continue ;
            int j , k , len = strlen(g[i].s2) ;
            for(j = 0 ; j < len ; j++)
            {
                if( Map1[ g[i].s2[j] ] )
                {
                    vis[i] = 1 ;
                    dfs1(g[i].s2[j],value);
                    for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
                        if( value[k] ) dis[k] = 1 ;
                    if( value[1] == 0 ) return ;
                }
                else
                {
                    dis[ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                    break;
                }
            }
            if( j == len )
                dis[1] = 1 ;
        }
        return ;
    }
    void dfs2(char ch,int dis[])
    {
        int i , j , k , len , flag = 0 ;
        if( acc[ Map1[ch] ] )
        {
            for(int i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
                dis[i] = follow[ Map1[ch] ][i] ;
            return ;
        }
        for(i = 1 ; i <= num ; i++)
        {
            len = strlen(g[i].s2) ;
            for(j = 0 ; j < len ; j++)
            {
                if( g[i].s2[j] == ch )
                {
                    flag = 1 ;
                    continue ;
                }
                if( !flag ) continue ;
                if( Map1[ g[i].s2[j] ] )
                {
                    for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
                        if( first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][k] ) dis[k] = 1 ;
                    if( !first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][1] )
                        flag = 0 ;
                }
                else
                {
                    dis[ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                    flag = 0 ;
                }
            }
            if( !flag || vis[i] ) continue ;
            int value[20] ;
            memset(value,0,sizeof(value));
            vis[i] = 1 ;
            dfs2(g[i].s1[0],value);
            for(i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
                if( value[i] ) dis[i] = 1 ;
    
        }
    }
    int main()
    {
        int i , j , k , len ;
        //freopen("data2.in","r",stdin);
        //freopen("data2.out","w",stdout);
        //输入
        num = Map1_num = Map2_num = 0 ;
        Map1.clear();
        Map2.clear();
        Map2[ '@' ] = ++Map2_num;
        s2[ Map2_num ] = '@';
        int m;
        scanf("%d", &m);
        while( m-- )
        {
            scanf("%s", s);
            len = strlen(s) ;
            num++ ;
            for(i = 0 ; i < 1 ; i++)
            {
                g[num].s1[i] = s[i] ;
                if( !Map1[ s[i] ] )
                {
                    Map1[ s[i] ] = ++Map1_num ;
                    s1[Map1_num] = s[i];
                }
            }
            g[num].s1[i] = '\0' ;
            for(i = 3 ; i < len ; i++)
            {
                g[num].s2[i-3] = s[i] ;
                if( s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z' )
                {
                    if( !Map1[ s[i] ] )
                    {
                        Map1[ s[i] ] = ++Map1_num ;
                        s1[Map1_num] = s[i];
                    }
                }
                else
                {
                    if( !Map2[ s[i] ] )
                    {
                        Map2[ s[i] ] = ++Map2_num;
                        s2[Map2_num] = s[i];
                    }
                }
            }
            g[num].s2[i-3] = '\0';
        }
        //求first
        memset(first,0,sizeof(first));
        memset(acc,0,sizeof(acc));
        for(i = 1 ; i <= Map1_num ; i++)
        {
            int value[20];
            memset(vis,0,sizeof(vis));
            memset(value,0,sizeof(value));
            dfs1(s1[i],value);
            for(j = 1 ; j <= Map2_num; j++)
                first[i][j] = value[j] ;
            acc[i] = 1 ;
            printf("first[%c] = ", s1[i]);
            for(j = 1 ; j <= Map2_num ; j++)
            {
                if( first[i][j] )
                    printf("%c ", s2[j]);
            }
            printf("\n");
        }
        //求follow
        Map2['#'] = ++Map2_num ;
        s2[ Map2_num ] = '#' ;
        memset(follow,0,sizeof(follow));
        memset(acc,0,sizeof(acc));
        for(i = 1 ; i <= Map1_num ; i++)
        {
            int value[20] ;
            memset(vis,0,sizeof(vis)) ;
            memset(value,0,sizeof(value));
            if( s1[i] == 'S' ) value[ Map2['#'] ] = 1 ;
            dfs2(s1[i],value);
            for(j = 1 ; j <= Map2_num; j++)
                follow[i][j] = value[j] ;
            acc[i] = 1 ;
            printf("follow[%c] = ", s1[i]);
            for(j = 1 ; j <= Map2_num ; j++)
            {
                if( follow[i][j] )
                    printf("%c ", s2[j]);
            }
            printf("\n");
        }
        return 0;
    }