第2章+文法和语言
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第二章 文法和语言p48 4、6(6)、11、 12(2)(6)、18(2)4 证明文法G=({E,O},{(,),+,*,v ,d},P ,E )是二义的,其中P 为 E → EOE | (E) | v | d O → + | * 证明:因为E=〉 EOE =〉EOEOE =〉EOEOv =〉EOE+v=〉EOv+v =〉E*v+v =〉v*v+v , 句子v*v+v 有两棵不同的语法树所以文法G 是二义的。
问题:1)只有文字说明,比如v*v+v 有两棵语法树,但没有画出语法树或者最左(最右)推导过程2)给出的是不同句子(v*v+d v+v*d )的语法树 6、已知文法G :EEEE OO v*v+ vE EE E O O v+v* v〈表达式〉∷=〈项〉|〈表达式〉+〈项〉〈项〉∷=〈因子〉|〈项〉*〈因子〉〈因子〉∷=(〈表达式〉)| i试给出下述表达式的推导及语法树(6)i+i*i推导过程:〈表达式〉=〉〈表达式〉+〈项〉E=〉E+T =〉〈表达式〉+〈项〉*〈因子〉=〉E+ T*F=〉〈表达式〉+〈项〉* i =〉E+ T*i=〉〈表达式〉+ 〈因子〉* i =〉E+F*i=〉〈表达式〉+ i* i =〉E+i*i=〉〈项〉+ i* i =〉T +i*i=〉〈因子〉+ i* i =〉F +i*i=〉i +i*i =〉i +i*i 共8步推导语法树:〈表达式〉+〈因子〉〈项〉i 〈因子〉i〈项〉〈项〉〈因子〉i*11、一个上下文无关文法生成句子abbaa的推导树如下:(1)给出该句子相应的最左推导和最右推导(2)该文法的产生式集合P可能有哪些元素?(3)找出该句子的所有短语、简单短语、句柄。
(1)最左推导:S=〉ABS=〉aBS=〉aSBBS=〉aBBS=〉abBS=〉abbS =〉abbAa=〉abbaa最右推导:S =〉ABS=〉ABAa=〉ABaa=〉ASBBaa=〉ASBbaa=〉ASbbaa=〉Abbaa=〉abbaa(2)该文法的产生式集合P可能有下列元素:S→ABS | Aa|εA→a B→SBB|b(3)因为字符串中的各字符有相对的位置关系,为了能相互区别,给相同的字符标上不同的数字。
第二章文法和语言本章讲述目前广泛使用的上下文无关文法。
即用上下文无关文法作为程序设计语言语法的描述工具。
阐明语法的一个工具是文法。
本章将介绍文法和语言的概念。
本章重点:上下文无关文法及其句型分析中的有关问题。
第一节文法的直观概念当我们表述一种语言时,无非是说明这种语言的句子,如果语言只含有有穷多个句子,则只需列出句子的有穷集就行了,但对于有无穷句子的语言来讲,存在着如何给出它的有穷表示的问题。
以自然语言为例,人们无法列出全部句子,但是人们可以给出一些规则,用这些规则来说明(或者定义)句子的组成结构,比如:“我是大学生”。
是汉语的一个句子。
汉语句子可以是由主语后随谓语而成,构成谓语的是动词和直接宾语,我们采用EBNF来表示这种句子的构成规则:〈句子〉∷=〈主语〉〈谓语〉〈主语〉∷=〈代词〉|〈名词〉〈代词〉∷=我|你|他〈名词〉∷=王明|大学生|工人|英语〈谓语〉∷=〈动词〉〈直接宾语〉〈动词〉∷=是|学习〈直接宾语〉∷=〈代词〉|〈名词〉“我是大学生”的构成符合上述规则,而“我大学生是”不符合上述规则,我们说它不是句子。
这些规则成为我们判别句子结构合法与否的依据。
一旦有了一组规则以后,我们可以按照如下方式用它们去推导或产生句子。
我们开始去找∷=左端的带有〈句子〉的规则并把它表示成∷=右端的符号串,这个动作表示成:〈句子〉⇒〈主语〉〈谓语〉,然后在得到的串〈主语〉〈谓语〉中,选取〈主语〉或〈谓语〉,再用相应的规则∷=右端代替之。
比如,选取了〈主语〉,并采用规则〈主语〉∷=〈代词〉,那么得到:〈主语〉〈谓语〉⇒〈代词〉〈谓语〉,重复做下去,我们得到句子:“我是大学生”的全部动作过程是:〈句子〉⇒〈主语〉〈谓语〉⇒〈代词〉〈谓语〉⇒我〈谓语〉⇒我〈动词〉〈直接宾语〉⇒我是〈直接宾语〉⇒我是〈名词〉⇒我是大学生符号⇒的含义是,使用一条规则,代替⇒左边的某个符号,产生⇒右端的符号串。
显然,按照上述办法,不仅生成“我是大学生”这样的句子,还可以生成“王明是大学生”,“王明学习英语”,“我学习英语”,“他学习英语”,“你是工人”,“你学习王明”等几十个句子。
第2章文法和语言本章目的:为语言的语法描述寻求工具, 工具要对程序设计语言给出精确无二义的语法描述。
(严谨、简洁、易读)形式工具:形式语言抽象地定义为一个数学系统。
“形式”:语言的所有规则只以什麽符号串能出现的方式来陈述2.1 语言概述和文法的直观概念2.2 符号和符号串2.3 文法和语言的形式定义2.4 文法的类型2.5 上下文无关文法及语法树2.6 句型的分析2.7 文法实用性的一些说明2.1 语言概述和文法的直观概念一、基本概念语言:是由句子组成的集合,是由一组符号所构成的集合。
汉语:所有符合汉语语法的句子的全体。
英语:所有符合英语语法的句子的全体。
程序设计语言:所有该语言的程序的全体。
二、语言研究的内容语法:每个句子构成的规律/每个程序构成的规律。
表示构成语言句子的各个记号之间的组合规律。
在形式语言理论中,阐明语法的工具是文法。
语义:每个句子的含义/每个程序的含义。
表示各个记号的特定含义。
(各个记号和记号所表示的对象之间的关系)。
语用:每个句子和使用者的关系/每个程序和使用者的关系。
表示在各个记号所出现的行为中,它们的来源、使用和影响。
三、文法的直观描述采用EBNF来表示句子的构成规则。
先给定如下一组规则:〈句子〉∷=〈主语〉|〈谓语〉〈主语〉∷=〈代词〉|〈名词〉〈代词〉∷=我|你|他〈名词〉∷=王明|大学生|工人|英语〈谓语〉∷=〈动词〉|〈直接宾语〉〈动词〉∷=是|学习〈直接宾语〉∷=〈代词〉|〈名词〉例:“我是大学生”。
具体操作如下:〈句子〉⇒〈主语〉|〈谓语〉⇒〈代词〉〈谓语〉⇒我〈谓语〉⇒我〈动词〉〈直接宾语〉⇒我是〈直接宾语〉⇒我是〈名词〉⇒我是大学生文法:就是这样一些规则的有穷集合,它是以有穷规则集来刻划无穷句子集合的工具。
2.2 符号和符号串一、基本概念字母表:元素的非空有穷集,记为Σ符号:字母表中的元素符号串:符号的有穷序列空符号串:什么符号也不含的符号串,记为ε例:Σ={a,b,c,d,……z}a、b、c……都称为符号hello、stri、aezfg、main都是Σ上的符号串。