LL(1)文法系列(三)预测分析程序

Love The Way You Lie 2022-05-23 08:18 181阅读 0赞

LL(1)文法系列(三)预测分析程序  
Time Limit: 1000 ms Memory Limit: 65536 KiB

Problem Description  
已知文法G\[S\]的表达式，通过预测分析表，对输入串进行分析。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

最后一行输入字符串，长度小于20，输入串以\#结尾

Output  
按照示例进行输出，使用\\t进行格式控制，保证输入串合法。

为方便表示，将输入串翻转，在当前串中输出。

Sample Input  
4  
S->ABC  
A->a  
B->@  
C->c  
ac  
Sample Output

# S \#ca S->ABC #

# CBA \#ca A->a #

# CBa \#ca a #

# CB \#c B->@ #

# C \#c C->c #

# c \#c c #

# \# #

acc  
Hint  
Source

#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 ;
        }
        //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 ;
        }
        //求select1
        memset(select1,0,sizeof(select1));
        for(i = 1 ; i <= num ; i++)
        {
            for(j = 0 ; j < strlen(g[i].s2) ; j++)
            {
                if( Map2[ g[i].s2[j] ] && g[i].s2[j] != '@' )
                {
                    select1[i][ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                    break ;
                }
                for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
                {
                    if( first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][k] ) select1[i][k] = 1 ;
                }
                if( first[ Map1[ g[i].s1[j] ] ][1] == 0 ) break ;
            }
            if( j == strlen( g[i].s2 ) )
            {
                for(k = 2 ;  k <= Map2_num ; k++)
                    if( follow[ Map1[ g[i].s1[0] ] ][k] ) select1[i][k] = 1 ;
            }
        }
        //预测分析表
        memset(c,0,sizeof(c)) ;
        for(i = 1 ; i <= num ; i++)
        {
            for(j = 1 ; j <= Map2_num ; j++)
            {
                if( select1[i][j] )
                    c[ Map1[ g[i].s1[0] ] ][j] = i ;
            }
        }
        scanf("%s", s);
        len = strlen(s) ;
        for(i = 0 ; i < len/2 ; i++)
        {
            swap( s[i], s[len-1-i] );
        }
        cnt = 0 ;
        i = len-1 ;
        char ch;
        sta[cnt++] = '#';
        sta[cnt++] = 'S';
        while( i >= 0 )
        {
            if( cnt == 0 )
            {
                printf("@\n");
                break ;
            }
            ch = sta[cnt-1] ;
            if( Map1[ch] )
            {
                j = c[ Map1[ch] ][ Map2[ s[i] ] ] ;
                if( j )
                {
                    sta[cnt] = '\0' ;
                    s[i+1] = '\0' ;
                    printf("%s\t%s\t%s->%s\n", sta, s, g[j].s1, g[j].s2);
                    cnt-- ;
                    for(k = strlen( g[j].s2 ) - 1 ; k >= 0 ; k-- )
                    {
                        if( g[j].s2[k] != '@' )
                            sta[cnt++] = g[j].s2[k] ;
                    }
                }
                else
                {
                    printf("@\n") ;
                    break ;
                }
            }
            else
            {
                if( ch == s[i] )
                {
                    sta[cnt] = '\0' ;
                    s[i+1] = '\0' ;
                    printf("%s\t%s\t%c\n", sta, s, ch);
                    cnt-- ;
                    i--;
                }
                else
                {
                    printf("@\n") ;
                    break;
                }
            }
        }
        if( i < 0 )
            printf("acc\n");
        return 0;
    }