-短语直接短语和句柄.pptx
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1、2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄则称则称是是直接短语直接短语。直接短语直接短语SA*且且A令令G是一个文法,是一个文法,S是文法的开始符是文法的开始符号,假定号,假定是文法是文法G的一个句型,如果的一个句型,如果有有2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄注意:注意:短语和直接短语的区别短语和直接短语的区别在于第二个条件在于第二个条件,直接短语中的第直接短语中的第二个条件表示有文法规则二个条件表示有文法规则A,因此,每个直接短语都是因此,每个直接短语都是某规则右某规则右部部。2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄句柄句柄一个句型的一个句
2、型的最左直接短语最左直接短语称为该句称为该句型的句柄。型的句柄。句柄特征:句柄特征:(1)它是它是直接短语直接短语,即某规则右部。,即某规则右部。(2)它具有它具有最左最左性。性。2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄注注意意:短短语语、直直接接短短语语和和句句柄柄都都是是针针对对某某一一句句型型的的,都都是是指指句句型型中中的的哪哪些些符符号号串串能能构构成成短短语语和和直直接接短短语语,离离开开具具体体的的句句型型来来谈谈短短语语、直直接短语和句柄是无意义的接短语和句柄是无意义的。2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄例如例如设有文法设有文法GS=(S,
3、A,B,a,b,P,S)其中其中P为为:求句型求句型baSb的全部的全部短语短语、直接短语直接短语和和句柄句柄。SABAAa|bBBa|Sb2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄对文法,首先建立该句型的推导过程:对文法,首先建立该句型的推导过程:最左推导最左推导:最右推导最右推导:SABAAa|bBBa|SbSABASb bBSbbaSbSABbaBbaSbbBB分析分析根据短语定义,可以从句型根据短语定义,可以从句型的推导过程的推导过程中找出其全部短语、直接短中找出其全部短语、直接短语和句柄。语和句柄。句型句型baSb2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄
4、句型句型baSb中的子串中的子串Sb,是是(相对相对于非终结符于非终结符B)句型句型baSb的短语,的短语,且为且为直接短语直接短语。SABbBBbaBbaSb(2)SbaB*BSb(1)SS*SbaSb+句型本身是句型本身是(相对于非终结符相对于非终结符S)句型句型baSb的短语。的短语。根据最左推导根据最左推导:SA*+A2.4 2.4 短语、直接短语和句柄短语、直接短语和句柄句型句型baSb中的子串中的子串a,是是(相对相对于非终结符于非终结符B)句型句型baSb的短语,的短语,且为且为直接短语、句柄直接短语、句柄。句型句型baSb中的子串中的子串ba,是是(相对相对于非终结符于非终结符
5、A)句型句型baSb的短语。的短语。Ba(3)SbBSb*根据最右推导根据最右推导:SABASb bBSbbaSb(4)SASb*Aba+SA*+A2.5 2.5 语法树与文法的二义性语法树与文法的二义性 推导和语法树推导和语法树1.语法树语法树对句型的推导过程给出一种图形对句型的推导过程给出一种图形表示表示,这种表示称为语法树,也称推这种表示称为语法树,也称推导树。导树。2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树例如例如设有文法设有文法GE:构造句型构造句型i*i+ii*i+i的语法树。的语法树。首先给出句型的推导过程首先给出句型的推导过程(最左推导最左推导):EE+T|ET|TTT*
6、F|T/F|FF(E)|iEE+TT+TT*F+TF*F+Ti*F+Ti*i+Ti*i+Fi*i+i2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树根据推导过程构造句型根据推导过程构造句型i*i+i的语法树如下:的语法树如下:EE+TEE+TT+TTT*F+TT*FF*F+TFi*F+Tii*i+Tii*i+FFi*i+ii2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 由例可知,由例可知,语法树的构造过程是从语法树的构造过程是从文法的开始符号出发,构造一个推导的文法的开始符号出发,构造一个推导的过程。过程。因为文法的每一个句型因为文法的每一个句型(句子句子)都存在一都存在一个推导,所以文法
7、的每个句个推导,所以文法的每个句型型(句子句子)都存在一棵对应的语法树。都存在一棵对应的语法树。EE+TE+FE+iT+iT*F+iT*i+iF*i+ii*i+i2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 对句型对句型i*i+i,还可给出最右推导:还可给出最右推导:EE+TTT*FFiiFi2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 这也就是说,这也就是说,一棵语法树表示了一棵语法树表示了一个句型的种种可能的一个句型的种种可能的(但未必是所但未必是所有的有的)不同推导过程不同推导过程,包括最左包括最左(最右最右)推导。推导。2 2.5.1 .5.1 推导和语法树推导和语法树 2.子
8、树子树语法树的子语法树的子树是由某一结点树是由某一结点连同所有分枝组连同所有分枝组成的部分。成的部分。EE+TTT*FFiiFi2 2.5.1 .5.1 推导和语法树推导和语法树 3.简单子树简单子树语法树的语法树的简单子树是指简单子树是指只有单层分枝只有单层分枝的子树。的子树。EE+TTT*FFiiFi2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 句型的短语、直接短语和句柄的句型的短语、直接短语和句柄的直观解释直观解释是:是:短语:短语:子树子树的末端结点形成的的末端结点形成的符号串符号串是是相对于子树根的短语。相对于子树根的短语。直接短语:直接短语:简单子树简单子树的末端结点形成的的末
9、端结点形成的符号串符号串是相对于简单子树根的直接短语。是相对于简单子树根的直接短语。句柄:句柄:最左简单子树最左简单子树的末端结点形成的的末端结点形成的符号串符号串是句柄。是句柄。2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树EE+TTT*FFiiFi短语短语:ni*i+ii*i+ini*ii*in第一个第一个i in第二个第二个i in第三个第三个i in三个三个i i都是直接短语都是直接短语n第一个第一个i i是句柄是句柄注意注意:i+ii+i不是句型的短语不是句型的短语句子句子i*i+i2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 前例前例对文法对文法GS=(S,A,B,a,b,P
10、,S)其中其中P为:为:可用语法树非常直观地求出句型可用语法树非常直观地求出句型baSb的全部短语,直接短语和句柄。的全部短语,直接短语和句柄。SABAAa|bBBa|Sb2.5.1 2.5.1 推导和语法树推导和语法树 分析分析首先根据句型首先根据句型baSb的推导过程画出对的推导过程画出对 应的语法树如下:应的语法树如下:Sb为句型的相对于为句型的相对于B的短语、的短语、直接短语直接短语baSb为句型的相对于为句型的相对于S的短语的短语ba为句型的相对于为句型的相对于A的短语的短语a句型的相对于句型的相对于B的短语、的短语、直接短语直接短语和和句柄句柄SABbBBbaBbaSbSABASb
11、bBSbbaSbSABbB Sba由语法树可知由语法树可知2.5.2 2.5.2 文法的二义性文法的二义性从前面的讨论可以看出,对于文法从前面的讨论可以看出,对于文法G中中任一句型的推导序列任一句型的推导序列,我们总能为它构我们总能为它构造造一棵语法树,现在我们提出一个问题:一棵语法树,现在我们提出一个问题:文法的某个句型是否只对应唯一的一棵文法的某个句型是否只对应唯一的一棵语法树呢?语法树呢?也就是,它是否只有唯一的一也就是,它是否只有唯一的一个最左个最左(最右最右)推导呢?推导呢?2.5.2 2.5.2 文法的二义性文法的二义性 例如例如设有文法设有文法GE:句子句子i*i+i有两个不同的
12、最左推导,有两个不同的最左推导,对应两棵不同的语法树。对应两棵不同的语法树。EE+E|E*E|(E)|i2.5.2 2.5.2 文法的二义性文法的二义性 最左推导最左推导1EE+EE*E+Ei*E+Ei*i+Ei*i+i最左推导最左推导2EE*Ei*Ei*E+Ei*i+Ei*i+iEE*EE+EiiiEE+EE*Eiii2.5.2 2.5.2 文法的二义性文法的二义性 如果一个文法存在某个句子对应如果一个文法存在某个句子对应两两棵不同的语法树棵不同的语法树,则说这个文法则说这个文法是是二义二义性的。性的。或者说,若一个文法中存在某个句或者说,若一个文法中存在某个句子,它有子,它有两个不同的最左
13、两个不同的最左(最右最右)推导,推导,则这个文法则这个文法是二义性的是二义性的。EE+E|E*E|(E)|i2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 1.不改变文法中原有的语法规则不改变文法中原有的语法规则,仅加仅加进一些进一些非形式的非形式的语法规定。语法规定。EE+EE*Eiii2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除2.构造构造一个等价的无二义性文法一个等价的无二义性文法。即。即 把排除二义性的规则合并到原有文法中把排除二义性的规则合并到原有文法中,改写原有的文法。改写原有的文法。例如,对于上例文法例如,对于上例文法GE,将运算符的将运算符的优先顺序和结合
14、规则:优先顺序和结合规则:*优先于优先于;、*左结合加到原有文法中左结合加到原有文法中,可构造出无二义可构造出无二义性文法如下性文法如下:2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除则句子则句子i*i+ii*i+i只有只有唯一一棵语法树:唯一一棵语法树:EE+T|TTT*F|FF(E)|iEE+TTT*FFiiFi2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 例例2定义某程序语言条件语句的文法定义某程序语言条件语句的文法G为为:试证明该文法是二义性的并消除之试证明该文法是二义性的并消除之。分析分析该文法的句子该文法的句子ifbifbAelseA对应下面两棵不同的语法树:
15、对应下面两棵不同的语法树:SifbS|ifbSelseS|A(其它语句)其它语句)2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 所以该文法是二义的。所以该文法是二义的。SifbSbSSifAelseASbSSifAelseAifbSSifbS|ifbSelseS|A句子句子ifbifbAelseA2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 消除文法的二义性可采用下面两种方法:消除文法的二义性可采用下面两种方法:1.不改变已有规则不改变已有规则,仅,仅加进一非形式的语法规加进一非形式的语法规定:定:else与前面最接近与前面最接近的不带的不带else的的if相对应相对应
16、。SifbSbSSifAelseA文法文法G的句子的句子ifbifbAelse只对应唯一的一棵语法树只对应唯一的一棵语法树,消除了二义性。消除了二义性。2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除2.改写文法改写文法G为为GSS1|S2S1ifbS1elseS1|AS2ifbS|ifbS1elseS2G:SifbS|ifbSelseS|A(其它语句)其它语句)G:2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除这是因为通过这是因为通过分析分析,得知引起二义,得知引起二义性的原因是性的原因是:if if-else else 语句的语句的 if if 后可是后可是ifif型,型
17、,因此改写文法时规定因此改写文法时规定:ifif-elseelse之间只能是之间只能是ifif-elseelse语句或其他语句或其他语句语句。2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除SS1|S2S1ifbS1elseS1|AS2ifbS|ifbS1elseS2ifbSbifAelseASS2S1S1S1对改写后的文法,句子对改写后的文法,句子ifbifbAelseA只对应唯一的一棵语法只对应唯一的一棵语法树。树。通常我们通常我们只说文法的二义性只说文法的二义性,而不而不说语言的二义性说语言的二义性,这是因为可能有两个这是因为可能有两个不同的文法不同的文法G和和G,而且其中一个是
18、而且其中一个是二二义性的义性的,另一个是另一个是无二义性的无二义性的,但却有但却有L(G)=L(G),即这两个文法所产生的即这两个文法所产生的语语言是相同的言是相同的。2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 应该指出的是文法的二义性和语应该指出的是文法的二义性和语言的二义性是言的二义性是两个不同的概念两个不同的概念。2.5.3 2.5.3 文法二义性的消除文法二义性的消除 将一个语言说成是二义性的,将一个语言说成是二义性的,是是指对它指对它不存在无二义性的文法,不存在无二义性的文法,这样这样的语言称为先天二义性的语言。的语言称为先天二义性的语言。例如例如L=aibjck|i=
19、j或或j=k且且i,j,k1便是这种语言。便是这种语言。2.6 2.6 文法和语言的分类文法和语言的分类 著名的语言学家著名的语言学家乔姆斯基乔姆斯基(Chomsky)将文法和语言分为四大类,即将文法和语言分为四大类,即0型、型、1型、型、2型、型、3型。划分的依据是对文法中的规型。划分的依据是对文法中的规则施加不同的限制。则施加不同的限制。为了容易理解,我们讲解时按照由简为了容易理解,我们讲解时按照由简到难的次序,和教材稍有不同。到难的次序,和教材稍有不同。2.6 2.6 文法和语言的分类文法和语言的分类 3型文法(正规文法)型文法(正规文法)右线性文法右线性文法和和左线性文法左线性文法都称
20、为都称为3型文法。型文法。若文法若文法G=(VN,VT,P,S)中的每一条规则的形式中的每一条规则的形式为为AaB或或Aa,其中:其中:A,B VN,a VT*,则称则称G是是右线性文法右线性文法。若文法若文法G=(VN,VT,P,S)中的每一条规则的形式中的每一条规则的形式为为ABa或或Aa,其中:其中:A,B VN,a VT*,则称则称G是是左线性文法左线性文法。3型文法描述的语型文法描述的语言是言是3型语言。型语言。3型语言由有型语言由有穷自动机识别。穷自动机识别。3型文法也称型文法也称正规文法正规文法。正规文法产生的语言。正规文法产生的语言称为称为正规语言正规语言。例如,用左线性正规文
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