编译原理第二章-课后题答案
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第二章 高级语言及其语法描述4.令+、*和↑代表加,乘和乘幂,按如下的非标准优先级和结合性质的约定,计算1+1*2↑2*1↑2的值:(1) 优先顺序(从高至低)为+,*和↑,同级优先采用左结合。
(2) 优先顺序为↑,+,*,同级优先采用右结合。
解:(1)1+1*2↑2*1↑2=2*2↑1*1↑2=4↑1↑2=4↑2=16 (2)1+1*2↑2*1↑2=1+1*2*1=2*2*1=2*2=46.令文法G6为 N →D|NDD →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 (1) G6 的语言L (G6)是什么?(2) 给出句子0127、34和568的最左推导和最右推导。
解:(1)L (G6)={a|a ∈∑+,∑=﹛0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}}(2)N =>ND => NDD => NDDD => DDDD => 0DDD => 01DD => 012D => 0127 N => ND => N7=> ND7=> N27=> ND27=> N127=> D127=> 0127 N => ND => DD => 3D => 34 N => ND => N4=> D4 =>34N => ND => NDD => DDD => 5DD => 56D => 568 N => ND => N8=> ND8=> N68=> D68=> 5687.写一个文法,使其语言是奇数集,且每个奇数不以0开头。
解:A →SN, S →+|-|∑, N →D|MDD →1|3|5|7|9, M →MB|1|2|3|4|5|6|7|8|9 B →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 8. 文法:E T E T E T TF T F T F F E i→+-→→|||*|/()| 最左推导:E E T T TF T i T i T F i F F i i F i i i E T T F F F i F i E i E T i T T i F T i i T i i F i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+********()*()*()*()*()*()*()最右推导:E E T E TF E T i E F i E i i T i i F i i i i i E T F T F F F E F E T F E F F E i F T i F F i F i i i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+**********()*()*()*()*()*()*()*()语法树:/********************************EE FTE +T F F T +iiiEEFTE-T F F T -iiiEEFT+T F FTiii*i+i+ii-i-ii+i*i*****************/9.证明下面的文法是二义的:S → iSeS|iS|I解:因为iiiiei 有两种最左推导,所以此文法是二义的。
第二章 词法分析2.1 完成下列选择题:(1) 词法分析器的输出结果是。
a. 单词的种别编码b. 单词在符号表中的位置c. 单词的种别编码和自身值d. 单词自身值(2) 正规式M1和M2等价是指。
a. M1和M2的状态数相等b. M1和M2的有向边条数相等c. M1和M2所识别的语言集相等d. M1和M2状态数和有向边条数相等(3) DFA M(见图2-1)接受的字集为。
a. 以0开头的二进制数组成的集合b. 以0结尾的二进制数组成的集合c. 含奇数个0的二进制数组成的集合d. 含偶数个0的二进制数组成的集合【解答】(1) c (2) c (3) d图2-1 习题2.1的DFA M2.2 什么是扫描器?扫描器的功能是什么?【解答】 扫描器就是词法分析器,它接受输入的源程序,对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号,其输出结果是单词符号,供语法分析器使用。
通常是把词法分析器作为一个子程序,每当词法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。
每次调用时,词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号交给语法分析器。
2.3 设M=({x,y}, {a,b}, f, x, {y})为一非确定的有限自动机,其中f 定义如下:f(x,a)={x,y} f {x,b}={y}f(y,a)=Φ f{y,b}={x,y}试构造相应的确定有限自动机M ′。
【解答】 对照自动机的定义M=(S,Σ,f,So,Z),由f 的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数,因此M 是一非确定有限自动机。
先画出NFA M 相应的状态图,如图2-2所示。
图2-2 习题2.3的NFA M 用子集法构造状态转换矩阵,如表表2-1 状态转换矩阵1b将转换矩阵中的所有子集重新命名,形成表2-2所示的状态转换矩阵,即得到 M ′=({0,1,2},{a,b},f,0,{1,2}),其状态转换图如图2-3所示。
表2-2 状态转换矩阵将图2-3所示的DFA M ′最小化。
第2章习题解答1.文法G[S]为:S->Ac|aBA->abB->bc写出L(G[S])的全部元素[答案]S=>Ac=>abc或S=>aB=>abc所以L(G[S])={abc}2.文法G[N]为:N->D|NDD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?[答案]G[N]的语言是V。
V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D……D3.已知文法G[S]:Sf dAB Af aA|a B|bB问:相应的正规式是什么?G[S]能否改写成为等价的正规文法? [答案]正规式是daa*b* ;相应的正规文法为(由自动机化简来):G[S]:S —dA A —a|aB B —aB|a|b|bC C —bC|b也可为(观察得来):G[S]:S —dA A —a|aA|aB B —bB| &4.已知文法G[Z]:Z->aZb|ab写出L(G[Z])的全部元素。
[答案]Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=> aaa..ab...bbbL(G[Z])={a n b n|n>=1}5.给出语言{a n b n c1 n>=1,m>=0}的上下文无关文法。
[分析]本题难度不大,主要是考上下文无关文法的基本概念。
上下文无关文法的基本定义是:A-> B ,A € Vn ,B€( VnU Vt) *,注意关键问题是保证a n b n的成立,即“ a与b的个数要相等”,为此,可以用一条形如A->aAb|ab的产生式即可解决。
[答案]构造上下文无关文法如下:S->AB|AA->aAb|abB->Bc|c[扩展]凡是诸如此类的题都应按此思路进行,本题可做为一个基本代表。
基本思路是这样的:要求符合a n b n c m,因为a与b要求个数相等,所以把它们应看作一个整体单元进行,而c m做为另一个单位,初步产生式就应写为S->AB,其中A推出a n b n,B推出c m。
第二章3.何谓“标志符”,何谓“名字”,两者的区别是什么答:标志符是一个没有意义的字符序列,而名字却有明确的意义和属性。
4.令+、*和↑代表加、乘和乘幂,按如下的非标准优先级和结合性质的约定,计算1+1*2↑2*1↑2的值。
(1)优先顺序(从高到低)为+、*和↑,同级优先采用左结合。
(2)优先顺序为↑、+、*,同级优先采用右结合。
答:(1)1+1*2↑2*1↑2=2*2↑2*1↑2=4↑2*1↑2=4↑2↑2=16↑2=256(2)1+1*2↑2*1↑2=1+1*2↑2*1=1+1*4*1=2*4*1=2*4=86.令文法G6为N-〉D|NDD-〉0|1|2|3|4|5|6|7|8|9(1)G6的语言L(G6)是什么(2)给出句子0127、34、568的最左推导和最右推导。
答:(1)由0到9的数字所组成的长度至少为1的字符串。
即:L(G6)={d n|n≧1,d∈{0,1,…,9}}(2)0127的最左推导:N=>ND=>NDD=>NDDD=>DDDD=>0DDD=>01DD=>012D=>0127 0127的最右推导:N=>ND=>N7=>ND7=>N27=>ND27=>N127=>D127=>0127(其他略)7.写一个文法,使其语言是奇数集,且每个奇数不以0开头。
答:G(S):S->+N|-NN->ABC|CC->1|3|5|7|9A->C|2|4|6|8B->BB|0|A|ε[注]:可以有其他答案。
[常见的错误]:N->2N+1原因在于没有理解形式语言的表示法,而使用了数学表达式。
8.令文法为E->T|E+T|E-TT->F|T*F|T/FF->(E)|i(1)给出i+i*i、i*(i+i)的最左推导和最右推导。
(2)给出i+i+i、i+i*i和i-i-i的语法树,并给出短语,简单短语和句柄。
编译原理习题参考答案第⼆章2.构造产⽣下列语⾔的⽂法(2){a n b m c p|n,m,p≥0}解: G(S) :S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε(3){a n # b n|n≥0}∪{cn # dn|n≥0}解: G(S):S→X,S→Y,X→aXb|#, Y→cYd|# }(5)任何不是以0 打头的所有奇整数所组成的集合解:G(S):S→J|IBJ,B→0B|IB|ε,I→J|2|4|6|8, J→1|3|5|7|9}(6)(思考题)所有偶数个0 和偶数个1 所组成的符号串集合解:对应⽂法为 S→0A|1B|ε,A→0S|1C B→0C|1S C→1A|0B3.描述语⾔特点(2)S→SS S→1A0 A→1A0 A→ε解:L(G)={1n10n11n20n2… 1nm0nm |n1,n2,…,nm≥0;且n1,n2,…nm 不全为零}该语⾔特点是:产⽣的句⼦中,0、1 个数相同,并且若⼲相接的1 后必然紧接数量相同连续的0。
(5)S→aSS S→a解:L(G)={a(2n-1)|n≥1}可知:奇数个a5. (1) 解:由于此⽂法包含以下规则:AA→ε,所以此⽂法是0 型⽂法。
7.解:(1)aacb 是⽂法G[S]中的句⼦,相应语法树是:最右推导:S=>aAcB=>aAcb=>aacb最左推导:S=>aAcB=>aacB=>aacb(3)aacbccb 不是⽂法G[S]中的句⼦aacbccb 不能从S推导得到时,它仅是⽂法G[S]的⼀个句型的⼀部分,⽽不是⼀个句⼦。
11.解:最右推导:(1) S=>AB=>AaSb=>Aacb=>bAacb=>bbAacb=>bbaacb上⾯推导中,下划线部分为当前句型的句柄。
对应的语法树为:3 假设M:⼈ W:载狐狸过河,G:载⼭⽺过河,C:载⽩菜过河6 根据⽂法知其产⽣的语⾔是L={a m b n c i| m,n,i≧1}可以构造如下的⽂法VN={S,A,B,C}, VT={a,b,c}P={ S →aA, A→aA, A→bB, B→bB, B→cC, C→cC, C→c} 其状态转换图如下:7 (1) 其对应的右线性⽂法是:A →0D, B→0A,B→1C,C→1|1F,C→1|0A,F→0|0E|1A,D→0B|1C,E→1C|0B(2) 最短输⼊串011(3) 任意接受的四个串: 011,0110,0011,000011(4) 任意以1 打头的串.9.对于矩阵(iii)(1) 状态转换图:(2) 3型⽂法(正规⽂法)S→aA|a|bB A→bA|b|aC|a B→aB|bC|b C→aC|a|bC|b(3)⽤⾃然语⾔描述输⼊串的特征以a 打头,中间有任意个(包括0个)b,再跟a,最后由⼀个a,b 所组成的任意串结尾或者以b 打头,中间有任意个(包括0个)a,再跟b,最后由⼀个a,b 所组成的任意串结尾。
第二章 高级语言及其语法描述4.令+、*和↑代表加,乘和乘幂,按如下的非标准优先级和结合性质的约定,计算1+1*2↑2*1↑2的值:(1) 优先顺序(从高至低)为+,*和↑,同级优先采用左结合。
(2) 优先顺序为↑,+,*,同级优先采用右结合。
解:(1)1+1*2↑2*1↑2=2*2↑1*1↑2=4↑1↑2=4↑2=16 (2)1+1*2↑2*1↑2=1+1*2*1=2*2*1=2*2=46.令文法G6为 N →D|NDD →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 (1) G6 的语言L (G6)是什么?(2) 给出句子0127、34和568的最左推导和最右推导。
解:(1)L (G6)={a|a ∈∑+,∑=﹛0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}}(2)N =>ND => NDD => NDDD => DDDD => 0DDD => 01DD => 012D => 0127 N => ND => N7=> ND7=> N27=> ND27=> N127=> D127=> 0127 N => ND => DD => 3D => 34 N => ND => N4=> D4 =>34N => ND => NDD => DDD => 5DD => 56D => 568 N => ND => N8=> ND8=> N68=> D68=> 5687.写一个文法,使其语言是奇数集,且每个奇数不以0开头。
解:A →SN, S →+|-|∑, N →D|MDD →1|3|5|7|9, M →MB|1|2|3|4|5|6|7|8|9 B →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 8. 文法:E T E T E T TF T F T F F E i→+-→→|||*|/()| 最左推导:E E T T TF T i T i T F i F F i i F i i i E T T F F F i F i E i E T i T T i F T i i T i i F i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+********()*()*()*()*()*()*()最右推导:E E T E TF E T i E F i E i i T i i F i i i i i E T F T F F F E F E T F E F F E i F T i F F i F i i i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+**********()*()*()*()*()*()*()*()语法树:/********************************EE FTE +T F F T +iiiEEFTE-T F F T -iiiE EFT+T F FTiii*i+i+ii-i-ii+i*i*****************/9.证明下面的文法是二义的:S → iSeS|iS|I解:因为iiiiei 有两种最左推导,所以此文法是二义的。
第2章习题2-1 设有字母表A1 ={a,b,c,…,z},A2 ={0,1,…,9},试回答下列问题:(1) 字母表A1上长度为2的符号串有多少个?(2) 集合A1A2含有多少个元素?(3) 列出集合A1(A1∪A2)*中的全部长度不大于3的符号串。
2-2 试分别构造产生下列语言的文法:(1){a n b n|n≥0};(2){a n b m c p|n,m,p≥0};(3){a n#b n|n≥0}∪{c n#d n|n≥0};(4){w#w r# | w∈{0,1}*,w r是w的逆序排列};(5)任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合;(6)所有由偶数个0和偶数个1所组成的符号串的集合。
2-3 试描述由下列文法所产生的语言的特点:(1)S→10S0S→aA A→bA A→a(2)S→SS S→1A0A→1A0A→ε(3)S→1A S→B0A→1A A→CB→B0B→C C→1C0C→ε(4)S→aSS S→a2-4 试证明文法S→AB|DC A→aA|a B→bBc|bc C→cC|c D→aDb|ab为二义性文法。
2-5 对于下列的文法S→AB|c A→bA|a B→aSb|c试给出句子bbaacb的最右推导,并指出各步直接推导所得句型的句柄;指出句子的全部短语。
2-6 化简下列各个文法(1) S→aABS|bCACd A→bAB|cSA|cCC B→bAB|cSB C→cS|c(2) S→aAB|E A→dDA|e B→bE|fC→c AB|dSD|a D→eA E→fA|g(3) S→ac|bA A→c BC B→SA C→bC|d2-7 消除下列文法中的ε-产生式(1) S→aAS|b A→cS|ε(2) S→aAA A→bAc|dAe|ε2-8 消除下列文法中的无用产生式和单产生式(1) S→aB|BC A→aA|c|aDb B→DB|C C→b D→B(2) S→SA|SB|A A→B|(S)|( ) B→[S]|[ ](3) E→E+T|T T→T*F|F F→P↑F|P P→(E)|i第2章习题答案2-1 答:(1) 26*26=676(2) 26*10=260(3) {a,b,c,...,z, a0,a1,...,a9, aa,...,az,...,zz, a00,a01,...,zzz},共有26+26*36+26*36*36=34658个2-2 解:(1) 对应文法为G(S)=({S},{a,b},{ S→ε| aSb },S)(2) 对应文法为G(S)=({S,X,Y},{a,b,c},{S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε },S)(3)对应文法为G(S)=({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X,S→Y,X→aXb|#,Y→cYd|# },S)(4) G(S)=({S,W,R},{0,1,#}, {S→W#, W→0W0|1W1|# },S)(5) G(S)=({S,A,B,I,J},{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},{S→J|IBJ,B→0B|IB|ε, I→J|2|4|6|8, J→1|3|5|7|9},S)(6)对应文法为S→0A|1B|ε,A→0S|1C,B→0C|1S,C→1A|0B2-3 解:(1) 本文法构成的语言集为:L(G)={(10)n ab m a0n|n,m≥0}。
第二章习题解答2.1①该文法定义的是0到9这10个数字{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};②同①;③该文法定义的是{b n a2∣n≥0};2.2①因为语言的句子要求由3的整数倍的a组成,所以在构造产生式时,要保证每次产生的a 的个数是3。
得到文法G[S]:S→aaa|Saaa②因为符号串中a、b的个数没有直接关系,所以,将句子分成两部分:a n和b2m–1,分别进行构造,然后再合并。
可由产生式A→a|aA得到a n。
而由产生式B→b|bbB得到b2m–1。
由于n≥1,m≥1,所以得到文法G[S]:S→ABA→a|aAB→b|bbB③因为句子中,a和b的个数一样多,且a全部在句子的前半部分,b全部在句子的后半部分,所以在构造产生式时,可让a和b对称出现。
得文法G[S]:S→aSb|ab④因为句子中a、b、c的个数没有直接关系,所以分别构造生成a n、b m、c k的产生式,然后再合成。
可由产生式A→aA|得到a n。
而由产生式B→bB|得到b m。
再由产生式C→cC|得到c k。
所以得到文法G[S]:S→ABCA→aA|B→bB|C→cC|⑤文法为G[S]:S→(+|–)(ABC|2|4|6|8)|0C→0|2|4|6|8B→BA|B0|A→1|2|3|…|9⑥能被5整除的整数的末位数必定是0或5。
所以只要保证生成的整数末位数字是0或5即可。
据此,构造描述能被5整除的整数集合的文法如下:G[S]:S→(+|-)A(0|5)A→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|AA如果还要求整数除0外,均不以0开头,则文法为G[S]:S→(+|-)(A(0|5)|0|5)A→AB|CB→0|C|BBC→1|2|3|4|5|6|7|8|9⑦由于文法的句子∈{a, b}+,因此文法的句子可分解为两种情形:以a打头的符号串;以b打头的符号串。
于是只要在构造产生式时保证每次产生相同个数的a和b即可。
可以构造文法如下。
第二章 词法分析2.1 完成下列选择题:(1) 词法分析器的输出结果是 。
a. 单词的种别编码b. 单词在符号表中的位置c. 单词的种别编码和自身值d. 单词自身值(2) 正规式M1和M2等价是指 。
a. M1和M2的状态数相等b. M1和M2的有向边条数相等c. M1和M2所识别的语言集相等d. M1和M2状态数和有向边条数相等(3) DFA M(见图2-1)接受的字集为 。
a. 以0开头的二进制数组成的集合b. 以0结尾的二进制数组成的集合c. 含奇数个0的二进制数组成的集合d. 含偶数个0的二进制数组成的集合【解答】(1) c (2) c (3) d图2-1 习题2.1的DFA M2.2 什么是扫描器?扫描器的功能是什么?【解答】 扫描器就是词法分析器,它接受输入的源程序,对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号,其输出结果是单词符号,供语法分析器使用。
通常是把词法分析器作为一个子程序,每当词法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。
每次调用时,词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号交给语法分析器。
2.3 设M=({x,y}, {a,b}, f, x, {y})为一非确定的有限自动机,其中f 定义如下:f(x,a)={x,y} f {x,b}={y}f(y,a)=Φ f{y,b}={x,y}试构造相应的确定有限自动机M ′。
【解答】 对照自动机的定义M=(S,Σ,f,So,Z),由f 的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数,因此M 是一非确定有限自动机。
先画出NFA M 相应的状态图,如图2-2所示。
图2-2 习题2.3的NFA M 用子集法构造状态转换矩阵,如表表2-1 状态转换矩阵1b将转换矩阵中的所有子集重新命名,形成表2-2所示的状态转换矩阵,即得到 M ′=({0,1,2},{a,b},f,0,{1,2}),其状态转换图如图2-3所示。
表2-2 状态转换矩阵将图2-3所示的DFA M ′最小化。
第2章习题解答1.文法G[S]为:S->Ac|aBA->abB->bc写出L(G[S])的全部元素。
[答案]S=>Ac=>abc或S=>aB=>abc所以L(G[S])={abc}==============================================2. 文法G[N]为:N->D|NDD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?[答案]G[N]的语言是V+。
V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D......D===============================================3.已知文法G[S]:S→dAB A→aA|a B→ε|bB问:相应的正规式是什么?G[S]能否改写成为等价的正规文法?[答案]正规式是daa*b*;相应的正规文法为(由自动机化简来):G[S]:S→dA A→a|aB B→aB|a|b|bC C→bC|b也可为(观察得来):G[S]:S→dA A→a|aA|aB B→bB|ε===================================================================== ==========4.已知文法G[Z]:Z->aZb|ab写出L(G[Z])的全部元素。
[答案]Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=> aaa..ab...bbbL(G[Z])={a n b n|n>=1}===================================================================== =========5.给出语言{a n b n c m|n>=1,m>=0}的上下文无关文法。
第2章参考答案:1:解答:略!2.解答:字母表:是元素的有穷非空集合Σ字母表:是元素的有穷非空集合Σ符号串: 由字母表中的符号组成的任何有穷序列称为符号串,推导: 连续使用产生式右部去替换左部某个非终结符的过程,得到的连续序列称为一个推导。
句型:设G(s)是一文法,如果符号串x是从开始符号推导出来的,即有s=>x,则称x是文法G(s)的一个句型。
(在语法树的推导过程中的任何时刻,没有后代的端末结点自左至右排列起来就是一个句型)句子:若x仅由终结符号组成,则称x为G(S)的句子最左推导: 在整个推导过程中,任何一步推导α=>β都是对α中最左边的非终结符进行替换。
如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树,则说这个文法是二义的语法树:推导的形式化表示,有助于理解句子语法结构的层次3.解答:略!4. 解答:A:① B:③ C:① D:②5. 解答:用E表示<表达式>,T表示<项>,F表示<因子>,上述文法可以写为:E → T | E+TT → F | T*FF → (E) | i最左推导:E=>E+T=>E+T+T=>T+T+T=>F+T+T=>i+T+T=>i+F+T=>i+i+T=>i+i+F=>i+i+iE=>E+T=>T+T=>F+T=>i+T=>i+T*F=>i+F*F=>i+i*F=>i+i*i最右推导:E=>E+T=>E+F=>E+i=>E+T+i=>E+F+i=>E+i+i=>T+i+i=>F+i+i=>i+i+iE=>E+T=>E+T*F=>E+T*i=>E+F*i=>E+i*i=>T+i*i=>F+i*i =>i+i*ii+i+i和i+i*i的语法树如下图所示。
2-1 设有字母表A1 ={a,b,c,…,z},A2 ={0,1,…,9},试回答下列问题:(1) 字母表A1上长度为2的符号串有多少个?(2) 集合A1A2含有多少个元素?(3) 列出集合A1(A1∪A2)*中的全部长度不大于3的符号串。
2-2 试分别构造产生下列语言的文法:(1){a n b n|n≥0};(2){a n b m c p|n,m,p≥0};(3){a n#b n|n≥0}∪{c n#d n|n≥0};(4){w#w r# | w∈{0,1}*,w r是w的逆序排列 };(5)任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合;(6)所有由偶数个0和偶数个1所组成的符号串的集合。
2-3 试描述由下列文法所产生的语言的特点:(1)S→10S0S→aA A→bA A→a(2)S→SS S→1A0A→1A0A→ε(3)S→1A S→B0A→1A A→CB→B0B→C C→1C0C→ε(4)S→aSS S→a2-4 试证明文法S→AB|DC A→aA|a B→bBc|bc C→cC|c D→aDb|ab为二义性文法。
2-5 对于下列的文法S→AB|c A→bA|a B→aSb|c试给出句子bbaacb的最右推导,并指出各步直接推导所得句型的句柄;指出句子的全部短语。
2-6 化简下列各个文法(1) S→aABS|bCACd A→bAB|cSA|cCC B→bAB|cSB C→cS|c(2) S→aAB|E A→dDA|e B→bE|fC→c AB|dSD|a D→eA E→fA|g(3) S→ac|bA A→c BC B→SA C→bC|d2-7 消除下列文法中的ε-产生式(1) S→aAS|b A→cS|ε(2) S→aAA A→bAc|dAe|ε2-8 消除下列文法中的无用产生式和单产生式(1) S→aB|BC A→aA|c|aDb B→DB|C C→b D→B(2) S→SA|SB|A A→B|(S)|( ) B→[S]|[ ](3) E→E+T|T T→T*F|F F→P↑F|P P→(E)|i第2章习题答案2-1 答:(1) 26*26=676(2) 26*10=260(3) {a,b,c,...,z, a0,a1,...,a9, aa,...,az,...,zz, a00,a01,...,zzz},共有26+26*36+26*36*36=34658个2-2 解:(1) 对应文法为G(S)=({S},{a,b},{ S→ε| aSb },S)(2) 对应文法为G(S)=({S,X,Y},{a,b,c},{S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε },S)(3)对应文法为G(S)=({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X,S→Y,X→aXb|#, Y→cYd|# },S)(4) G(S)=({S,W,R},{0,1,#}, {S→W#, W→0W0|1W1|# },S)(5) G(S)=({S,A,B,I,J},{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},{S→J|IBJ,B→0B|IB|ε, I→J|2|4|6|8, J→1|3|5|7|9},S)(6)对应文法为S→0A|1B|ε,A→0S|1C,B→0C|1S,C→1A|0B2-3 解:(1) 本文法构成的语言集为:L(G)={(10)n ab m a0n|n,m≥0}。
作业参考答案第二章 高级语言及其语法描述6、(1)L (G 6)={0,1,2,......,9}+(2)最左推导:N=>ND=>NDD=>NDDD=>DDDD=>0DDD=>01DD=>012D=>0127 N=>ND=>DD=>3D=>34N=>ND=>NDD=>DDD=>5DD=>56D=>568 最右推导:N=>ND =>N7=>ND7=>N27=>ND27=>N127=>D127=>0127 N=>ND=>N4=>D4=>34N=>ND=>N8=>ND8=>N68=>D68=>568 7、G:S →ABC | AC | CA →1|2|3|4|5|6|7|8|9B →BB|0|1|2|3|4|5|6|7|8|9C →1|3|5|7|98、(1)最左推导:E=>E+T=>T+T=>F+T=>i+T=>i+T*F=>i+F*F=>i+i*F=>i+i*iE=>T=>T*F=>F*F=>i*F=>i*(E)=>i*(E+T)=>i*(T+T)=>i*(F+T)=>i*(i+T)=>i*(i+F)=>i*(i+i) 最右推导:E=>E+T=>E+T*F=>E+T*i=>E+F*i=>E+i*i=>T+i*i=>F+i*i=>i+i*iE=>T=>T*F=>T*(E)=>T*(E+T)=>T*(E+F)=>T*(E+i)=>T*(T+i)=>T*(F+i)=>T*(i+i)=>F*(i+i)=>i*(i+i) (2)9、证明:该文法存在一个句子iiiei 有两棵不同语法分析树,如下所示,因此该文法是二义的。
第二章
3.何谓“标志符”,何谓“名字”,两者的区别是什么?
答:标志符是一个没有意义的字符序列,而名字却有明确的意义和属性。
4.令+、*和↑代表加、乘和乘幂,按如下的非标准优先级和结合性质的约定,计算1+1*2↑2*1↑2的值。
(1)优先顺序(从高到低)为+、*和↑,同级优先采用左结合。
(2)优先顺序为↑、+、*,同级优先采用右结合。
答:(1)1+1*2↑2*1↑2=2*2↑2*1↑2=4↑2*1↑2=4↑2↑2=16↑2=256
(2)1+1*2↑2*1↑2=1+1*2↑2*1=1+1*4*1=2*4*1=2*4=8
6.令文法G6为
N-〉D|ND
D-〉0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
(1)G6的语言L(G6)是什么?
(2)给出句子0127、34、568的最左推导和最右推导。
(1)由0到9的数字所组成的长度至少为1的字符串。
即:L(G6)={d n|n≧1,d∈{0,1,…,9}} 答:
(2)0127的最左推导:N=>ND=>NDD=>NDDD=>DDDD=>0DDD=>01DD=>012D=>0127 0127的最右推导:N=>ND=>N7=>ND7=>N27=>ND27=>N127=>D127=>0127
(其他略)
7.写一个文法,使其语言是奇数集,且每个奇数不以0开头。
答:G(S):S->+N|-N
N->ABC|C
C->1|3|5|7|9
A->C|2|4|6|8
B->BB|0|A|ε
[注]:可以有其他答案。
[常见的错误]:N->2N+1
原因在于没有理解形式语言的表示法,而使用了数学表达式。
8.令文法为
E->T|E+T|E-T
T->F|T*F|T/F
F->(E)|i
(1)给出i+i*i、i*(i+i)的最左推导和最右推导。
(2)给出i+i+i、i+i*i和i-i-i的语法树,并给出短语,简单短语和句柄。
答:(1) i*(i+i)的最左推导:
E=>T=>T*F=>F*F=>i*F=>i*(E)=>i*(E+T)=>i*(T+T)=>i*(F+T)=>i*(i+T)=>i*(i+F)=>
i*(i+i)
i*(i+i)的最右推导:
E=>T=>T*F=>T*(E) =>T*(E+T)=>T*(E+F)=>T*(E+i)=>T*(T+i)=>T*(F+i)=> T*(i+i)=> F*(i+i) => i*(i+i)
(其他略)
[注]:要牢记每一步都是对最左(右)的一个非终结符号进行一步推导。
(2) i+i+i的语法树:
(其他略)
9.证明下面的文法是二义的:S->iSeS|iS|i
证明:反例法:
对于该文法的句子iiiei 有两个最右推导如下,所以该文法是二义的: S=>iS=>iiSeS=>iiSei=>iiiei
S=>iSeS=>iSei=>iiSei=>iiiei
10.把下面的文法改写成无二义的:S->SS|(S)|()
答:假设规定左结合的顺序,可以改造成无二义文法如下:
s->s(t)|(s)|()
t->s|ε
[注]:大纲不要求掌握,作为参考
11.给出下面语言的相应文法:
L 1={a n b n c i |n ≧1,i ≧0}
L 2={a i b n c n |n ≧1,i ≧0}
L 3={a n b n a m b m |m,n ≧0}
L 4={1n 0m 1m 0n |m,n ≧0}
答:(1) S->AB A->aAb|ab B->Bc|ε
(2) S->AB B->bBc|bc A->Aa|ε
(3) S->AA A-> aAb|ε
(4) S->1S0|A A-> 0A1|ε
[注]:可以有其他答案。
E E
+ T E
+ T T F i 1 F i 2 F i 3 短语:i 1, i 2, i 3, i 1+ i 2, i 1+i 2+ i 3 简单短语:i 1, i 2, i 3 句柄:i 1。