### 编译原理知识点解析 #### 一、第二章知识点详解 ##### P-36-6 本节涉及的是**文法与语言的定义**。 1. **L(G)是0~9组成的数字串** - **含义**:这里定义了一个形式语言\( L \),它由所有可能的0到9组成的数字串构成。 2. **最左推导与最右推导** - **定义**:在形式语言学中,最左推导是从文法的起始符号开始,每次都选择当前字符串中最左边的非终结符进行替换;而最右推导则是每次都选择最右边的非终结符进行替换。 - **例子**: - 最左推导示例:\[ N \Rightarrow ND \Rightarrow NDD \Rightarrow NDDD \Rightarrow DDDD \Rightarrow 0DDD \Rightarrow 01DD \Rightarrow 012D \Rightarrow 0127 \] - 最右推导示例:\[ N \Rightarrow ND \Rightarrow N7 \Rightarrow ND7 \Rightarrow N27 \Rightarrow ND27 \Rightarrow N127 \Rightarrow D127 \Rightarrow 0127 \] ##### P-36-7 本节探讨了**两种不同的文法形式**。 1. **第一种文法形式** - **文法规则**:\[ S \rightarrow P | AP \] \[ P \rightarrow 1 | 3 | 5 | 7 | 9 \] \[ A \rightarrow AD | N \] \[ N \rightarrow 2 | 4 | 6 | 8 | P \] \[ D \rightarrow 0 | N \] - **说明**:该文法生成的字符串可以包含奇数和偶数,并且可以通过连接奇数和偶数来形成更大的字符串。 2. **第二种文法形式** - **文法规则**:\[ S \rightarrow A B C | C \] \[ A \rightarrow 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 \] \[ B \rightarrow BA | B0 | \varepsilon \] \[ C \rightarrow 1 | 3 | 5 | 7 | 9 \] - **说明**:这种文法可以生成以奇数结尾的字符串,其中\( A \)代表单个奇数或偶数,\( B \)用于生成数字串,而\( C \)用于生成以奇数结尾的字符串。 ##### P-36-8 本节讨论了**算术表达式的文法**。 1. **文法规则**:\[ E \rightarrow T | E + T | E - T \] \[ T \rightarrow F | T * F | T / F \] \[ F \rightarrow (E) | i \] - **说明**:这是一个典型的算术表达式文法,其中\( E \)代表表达式,\( T \)代表项,而\( F \)代表因子。 2. **最左/最右推导示例** - 最左推导:\[ E \Rightarrow E + T \Rightarrow T + T \Rightarrow F + T \Rightarrow i + T \Rightarrow i + T * F \Rightarrow i + F * F \Rightarrow i + i * F \Rightarrow i + i * i \] - 最右推导:\[ E \Rightarrow T \Rightarrow T * F \Rightarrow T * (E) \Rightarrow T * (E + T) \Rightarrow T * (E + F) \Rightarrow T * (E + i) \Rightarrow T * (T + i) \Rightarrow T * (F + i) \Rightarrow T * (i + i) \Rightarrow F * (i + i) \Rightarrow i * (i + i) \] 3. **语法树示例** - 示例1:\[ E \rightarrow i + i + i \] - 语法树结构:\[ E \] \[ + \] \[ T \] \[ E \] \[ + \] \[ T \] \[ T \] \[ F \] \[ i \] \[ F \] \[ i \] \[ F \] \[ i \] ##### P-36-9 本节探讨了**二义性文法**。 1. **句子“iiiei”有两棵不同的语法树** - 示例1:\[ S \Rightarrow i Se S \Rightarrow i Se i \Rightarrow ii Se i \Rightarrow iiiei \] - 示例2:\[ S \Rightarrow i S \Rightarrow ii Se S \Rightarrow ii Se i \Rightarrow iiiei \] 2. **结论**:由于存在两个不同的语法树,说明句子“iiiei”是二义性的,即对应的文法是二义性的。 ##### P-36-10 本节介绍了一种简单的括号匹配文法。 1. **文法规则**:\[ S \rightarrow TS | T \] \[ T \rightarrow (S) | () \] - **说明**:这个文法可以用来生成括号匹配正确的字符串,其中\( S \)代表字符串,\( T \)代表括号对。 #### 二、第三章知识点详解 ##### 确定有限自动机(DFA)与非确定有限自动机(NFA) 1. **NFA示例**: - 给定一个NFA,其状态转换函数如下所示: - \(\delta(X, 0) = Y1\) - \(\delta(Y1, 0) = Y1\) - \(\delta(Y1, 1) = \varepsilon\) 2. **DFA构造与最小化** - 通过确定化过程,将NFA转换为等价的DFA。 - 进一步通过状态合并的方法实现DFA的最小化。 通过以上解析,我们可以看到编译原理中的几个核心概念:文法、最左推导、最右推导、二义性文法以及自动机理论。这些知识点对于理解和设计编译器具有重要意义。
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