LL(1)语法分析器 //c++实现
#include<iostream>
#include<string>
#include<map>
#include<vector>
#include<stack>
#include<set>
#include<cstring>
using namespace std;
map<char,int>getnum;
char getchar[100]; //获得对应字符
vector<string>proce;
int table[100][100]; //预测分析表
int num=0;int numvt=0; //numvt是终结符集合，0是‘#’，numvt表空字
string first[100];
string follow[200];
void readin()
{
memset(table,-1,sizeof(table));
getnum['#']=0;
getchar[0]='#';
cout<<"请输入终结符集："<<endl;
char x;
do
{
cin>>x;
getnum[x]=++num;
getchar[num]=x;
}while(cin.peek()!='\n');
numvt=++num;
getnum['@']=numvt; //kong zi
getchar[num]=('@');
cout<<"请输入非终结符集："<<endl;
do
{
cin>>x;
getnum[x]=++num;
getchar[num]=x;
}while(cin.peek()!='\n');
cout<<"输入所有产生式（空字用‘@’表示）,以‘end’结束:"<<endl;
string pro;
while(cin>>pro&&pro!="end")
{
string ss;
ss+=pro[0];
for(int i=3;i<pro.size();i++)
{
if(pro[i]=='|')
{
proce.push_back(ss);
ss.clear();ss+=pro[0];
}
else
{
ss+=pro[i];
}
}
proce.push_back(ss);
}
}
void jiaoji(string &a,string b) //a=a or b 取a,b交集赋值给a
{
set<char>se;
for(int i=0;i<a.size();i++)
se.insert(a[i]);
for(int i=0;i<b.size();i++)
se.insert(b[i]);
string ans;
set<char>::iterator it;
for(it=se.begin();it!=se.end();it++)
ans+=*it;
a=ans;
}
string get_f(int vn,int & has_0) //dfs:vn能推出的不含空字的vt集合，并且判断vn能否推出空字
{
if(vn==numvt)has_0=1;
if(vn<numvt)return first[vn];
string ans;
for(int i=0;i<proce.size();i++)
{
if(getnum[proce[i][0]]==vn)
ans+=get_f(getnum[proce[i][1]],has_0);
}
return ans;
}
void getfirst()
{
for(int i=1;i<=numvt;i++) //终结符，first集是其本身。
{
first[i]+=('0'+i);
}
for(int j=0;j<proce.size();j++) //扫描所有产生式
{
int k=0;int has_0=0; //k扫瞄该产生式
do{
has_0=0;
k++;
if(k==proce[j].size()) //推到最后一个了，则附加空字
{
first[getnum[proce[j][0]]]+=('0'+numvt);
break;
} //合并之
jiaoji(first[getnum[proce[j][0]]],get_f(getnum[proce[j][k]],has_0));
}
while(has_0); //到无法推出空字为止
}
}
void print_first()
{
cout<<"first集如下:"<<endl;
for(int i=1;i<=num;i++)
{
cout<<"first ["<<getchar[i]<<"]: ";
for(int j=0;j<first[i].size();j++)
cout<<getchar[first[i][j]-'0']<<" ";
cout<<endl;
}
cout<<endl;
}
void getfollow()
{
jiaoji(follow[getnum[proce[0][0]]],"0"); //先添加‘#’；
for(int j=0;j<proce.size();j++) //扫所有产生式
{
for(int jj=1;jj<proce[j].size();jj++) //每个非终结符的follow集
{
if(getnum[proce[j][jj]]<=numvt)continue; //vt无follow集
int k=jj; int has_0;
do
{
has_0=0;
k++;
if(k==proce[j].size()) //都能推出空字，follow集=产生式左边的vn，
{
jiaoji(follow[getnum[proce[j][jj]]],follow[getnum[proce[j][0]]]);
break;
}
jiaoji(follow[getnum[proce[j][jj]]],get_f(getnum[proce[j][k]],has_0));
}while(has_0);
}
}
}
void gettable() //得预测分析表
{
for(int i=0;i<proce.size();i++) //扫所有产生式
{
if(proce[i][1]=='@') //直接推出空字的，特判下（follow集=产生式左边的vn中元素填）
{
string flw=follow[getnum[proce[i][0]]];
for(int k=0;k<flw.size();k++)
{
table[getnum[proce[i][0]]][flw[k]-'0']=i;
}
}
string temps=first[getnum[proce[i][1]]];
for(int j=0;j<temps.size();j++) //考察first集
{
if(temps[j]!=('0'+numvt))
{
table[getnum[proce[i][0]]][temps[j]-'0']=i;
}
else //有空字的，考察follw集
{
string flw=follow[getnum[proce[i][1]]];
for(int k=0;k<flw.size();k++)
{
table[getnum[proce[i][0]]][flw[k]-'0']=i;
}
}
}
}
}
string get_proce(int i) //由对应下标获得对应产生式。
{
if(i<0)return " "; //无该产生式
string ans;
ans+=proce[i][0];
ans+="->";
//ans+=(proce[i][0]+"->"); 注意这样不行！思之即可。
for(int j=1;j<proce[i].size();j++)
ans+=proce[i][j];
return ans;
}
void print_table()
{
cout<<"预测分析表如下："<<endl;
for(int i=0;i<numvt;i++)
cout<<'\t'<<getchar[i];
cout<<endl;
for(int i=numvt+1;i<=num;i++)
{
cout<<getchar[i];
for(int j=0;j<numvt;j++)
{
cout<<'\t'<<get_proce(table[i][j]);
}
cout<<endl;
}
cout<<endl;
}
void print_follow()
{
cout<<"follow集如下："<<endl;
for(int i=numvt+1;i<=num;i++)
{
cout<<"follow ["<<getchar[i]<<"]: ";
for(int j=0;j<follow[i].size();j++)
cout<<getchar[follow[i][j]-'0']<<" ";
cout<<endl;
}
cout<<endl;
}
string word;
bool analyze() //总控，分析字word的合法性，若合法，输出所有产生式。
{
stack<char>sta;
sta.push('#');sta.push(proce[0][0]);
int i=0;
while(!sta.empty())
{
int cur=sta.top();
sta.pop();
if(cur==word[i]) //是终结符，推进
{
i++;
}
else if(cur=='#') //成功，结束
{
return 1;
}
else if(table[getnum[cur]][getnum[word[i]]]!=-1) //查表
{
int k=table[getnum[cur]][getnum[word[i]]];
cout<<proce[k][0]<<"->";
for(int j=1;j<proce[k].size();j++)
cout<<proce[k][j];
cout<<endl;
for(int j=proce[k].size()-1;j>0;j--) //逆序入栈
{ if(proce[k][j]!='@')
sta.push(proce[k][j]);
}
}
else //失败！
{
return 0;
}
}
return 1;
}
int main()
{
readin();
getfirst();
getfollow();
getfollow();
gettable();
print_first();
print_follow();
print_table();
cout<<"请输入字："<<endl;
cin>>word;
if(analyze())
cout<<"succeed!该字有效，所用产生式如上。"<<endl;
else cout<<"error!"<<endl;
return 0;
}
/*测试：
( ) i + * E A T B F E->TA A->+TA|@ T->FB B->*FB|@ F->(E)|i end i*i+i a b c d S A B S->BA A->BS|d B->aA|bS|c end adccd + - * / ( ) i E G T F S E->TG G->+TG|-TG G->@ T->FS S->*FS|/FS S->@ F->(E) F->i end i+i*i
*/
