建设网站如何盈利,北京网站制作建设公司,申请免费网站公司,织梦做双语网站文章目录 1. 说明文法G(S):S-aSb S-ab能够产生怎样的语言#xff1f;2. 写出能够产生语言 {ambn|1nm2n}的文法。3. 写出文法G(E):E-i|EE|E*E|(E)的最左推导和最右推导#xff0c;画出对应的语法树并说明该文法是否具有二义性。4. 对于DFA M ({0, 1,… 文章目录 1. 说明文法G(S):S-aSb S-ab能够产生怎样的语言2. 写出能够产生语言 {ambn|1nm2n}的文法。3. 写出文法G(E):E-i|EE|E*E|(E)的最左推导和最右推导画出对应的语法树并说明该文法是否具有二义性。4. 对于DFA M ({0, 1, 2, 3}, {a, b}, f, 0, {3}), 其中f定义为f(0, a)1; f(0, b)2; f(1, a)3; f(1, b)2; f(2, a)1; f(2, b)3; f(3, a)3; f(3, b)3. 请画出其状态转换矩阵和状态转换图。5. 请指出下列的错误可在编译的那个阶段发现18分。6. 请阐述编译原理在工业界或学术界的一项应用并给出代码30分。 1. 说明文法G(S):S-aSb S-ab能够产生怎样的语言
起始符号是 SS。 产生规则 第一条规则S→aSbS→aSb在字符串中添加一个aa然后是任意数量的SS最后是一个bb。这可以生成形式为anSbnanSbn的字符串其中n≥1n≥1。 第二条规则S→abS→ab允许直接生成字符串abab。使用第二条规则生成字符串abab。使用第一条规则生成更长的字符串。例如 应用S→aSbS→aSb一次得到aSbaSb。然后将SS替换为abab使用第二条规则得到aabaab。再次应用S→aSbS→aSb得到aaSbbaaSbb。将SS替换为abab得到aabbaabb。可以生成形式为anbnanbn的字符串其中n≥1n≥1。 文法 G(S)G(S) 可以生成所有形式为 anbnanbn 的字符串其中n≥1n≥1。这意味着字符串必须有相同数量的 aa 和 bb并且它们必须成对出现。
最终答案为 2. 写出能够产生语言 {ambn|1nm2n}的文法。
定义一个文法其中起始符号SS可以生成一个aa然后是一个bb并且可以递归地生成更多的aa和bb同时确保aa的数量至少与 bb 一样多最多是 bb 的两倍。 文法如下 S→aSbS→aSb S→aSBS→aSB S→abS→ab B→bBB→bB B→ϵB→ϵ 规则S→aSbS→aSb这条规则生成一个aa然后是更多的aa和bb确保 aa 和 bb 的数量保持平衡。 规则S→aSBS→aSB这条规则生成一个aa然后是更多的aa最后是bb的序列确保aa的数量可以是bb的两倍。 规则S→abS→ab这条规则生成基本情况即aa和bb的数量相等。 规则B→bBB→bB这条规则生成更多的bb直到aa的数量是bb的两倍。 规则B→ϵB→ϵ这条规则停止生成bb确保aa的数量不会超过bb的两倍。 最终答案 S→aSb∣aSB∣ab∣B→bB∣B→ϵS→aSb∣aSB∣ab∣B→bB∣B→ϵ
3. 写出文法G(E):E-i|EE|E*E|(E)的最左推导和最右推导画出对应的语法树并说明该文法是否具有二义性。
最左推导E→EE→iE→iiE→EE→iE→ii E EE iE ii 最左推导语法树
最右推导E→EE→Ei→iiE→EE→Ei→ii E EE Ei ii 最右推导语法树
4. 对于DFA M ({0, 1, 2, 3}, {a, b}, f, 0, {3}), 其中f定义为f(0, a)1; f(0, b)2; f(1, a)3; f(1, b)2; f(2, a)1; f(2, b)3; f(3, a)3; f(3, b)3. 请画出其状态转换矩阵和状态转换图。
状态转换矩阵 状态转换图
5. 请指出下列的错误可在编译的那个阶段发现18分。
关键字拼写错误:词法分析阶段 缺少运算对象语法分析阶段 实参与形参的类型不一致语义分析阶段 引用的变量没有定义语义分析阶段 数组下标越界语义分析阶段 常数中出现了非数字字符词法分析阶段
6. 请阐述编译原理在工业界或学术界的一项应用并给出代码30分。
编译原理在学术界的一个重要应用是代码优化特别是在高性能计算和并行计算领域。一个具体的例子是循环优化它涉及到循环展开、循环融合、循环分布等技术以减少循环迭代之间的依赖提高数据局部性和并行度。 下面是使用Python编写的简单循环展开的示例代码。循环展开是一种减少循环迭代次数每次迭代执行多个操作的技术这有助于减少循环开销和提高指令流水线的效率。 循环展开示例 假设有一个简单的循环用于计算数组中所有元素的和。通过循环展开来优化这个循环。 代码如下
def simple_sum(arr):total 0for i in range(len(arr)):total arr[i]return total
def loop_unrolling(arr):n len(arr)total 0# 循环展开因子为4unroll_factor 4for i in range(0, n, unroll_factor):total arr[i] arr[i1] arr[i2] arr[i3] if i3 n else (arr[i] arr[i1] arr[i2] arr[i3] - 3*(n-i))return total
import random
arr [random.randint(1, 100) for _ in range(100)]
simple_result simple_sum(arr)
print(Simple loop sum:, simple_result)
unrolled_result loop_unrolling(arr)
print(Loop unrolling sum:, unrolled_result)或者
以下是C代码它使用DFA来识别一个简单的语言该语言包含关键字if和else以及标识符和数字。
#include bits/stdc.h
using namespace std;enum State {START,IF,ELSE,IDENT,NUM,ERROR
};// DFA转换函数
State transition(State current, char input) {switch (current) {case START:if (input i) return IF;if (input e) return ELSE;if (isalpha(input)) return IDENT;if (isdigit(input)) return NUM;return ERROR;case IF:if (input f) return IF 1;return ERROR;case ELSE:if (input l) return ELSE 1;return ERROR;case IDENT:if (isalpha(input) || isdigit(input) || input _) return IDENT;return ERROR;case NUM:if (isdigit(input)) return NUM;return ERROR;default:return ERROR;}
}// 识别标记
string recognizeToken(string input) {State state START;for (char c : input) {state transition(state, c);if (state ERROR) {return Error;}}switch (state) {case IF 1:return if;case ELSE 1:return else;case IDENT:return Identifier;case NUM:return Number;default:return Unknown;}
}int main() {string input;cout Enter a keyword or identifier: ;cin input;cout Token: recognizeToken(input) endl;return 0;
}
