First、Follow、Select集

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
typedef struct{             //文法结构体
    int Vnnum;              //非终结符个数
    char Vn[100][100];      //非终结符
    int Vtnum;              //终结符个数
    char Vt[100][100];      //终结符
    int snum;               //产生式个数
    int S[100][100];       //产生式
    char begin[100];
    char blank[4]={"ε"};
}G;
typedef struct{         //产生式结构体
    char state[100];    //产生式左部非终结符
    int num=0;            //该非终结符产生式个数
    int cs[100][100];  //产生式右部

}rule;

typedef struct{         //first
    char state[100];    //非终结符
    int num=0;            //fisrt集个数
    char sym[100][100];     //first集
}first,follow;

typedef struct{
    char state[100];
    int snum=0;              //产生式数量
    int s[100][100];         //产生式
    int num[100]={0};            //每个产生式的select集的个数
    char sym[100][100][100]; //每个产生式的select集

}SELECT;


int info(first *f,char a[],int n){
    for(int i=0;i<n;i++)
        if(strcmp(f[i].state,a)==0)return i;
    
}
int info1(G g,char s[]){
    int i;
    for(i=0;i<g.Vnnum;i++)
        if(strcmp(g.Vn[i],s)==0)return i;
    for(i;i-g.Vnnum<g.Vtnum;i++)
        if(strcmp(g.Vt[i-g.Vnnum],s)==0)return i;
    return -1;
}
int  split(char s[][100],char a[],char c){
     int k=0,j=0;
     for(int i=0;i<strlen(a);i++)
        {
            if(a[i]!=c){
                if(a[i]!='\n')
                    s[k][j++]=a[i];
            }
            else {
                k++;
                j=0;
            }
        }
    return k;
}
int kinG(G g){
    for(int i=0;i<g.Vtnum;i++)
        if(strcmp(g.Vt[i],"ε")==0)return 1;
    return 0;
}
void stradd(char s[],char c[]){
   
    for(int i=0;i<=strlen(c);i++)
        s[i]=c[i];
}

void getrule(G &g){                             //读取文法
    FILE *fp;
    char name[20];
    scanf("%s",&name);
    if((fp=fopen(name,"r"))!=NULL){

    fscanf(fp,"%d",&g.Vnnum);                     //读取非终结符的数量
    //getchar();                              //屏蔽回车
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++){               //读取非终结符 
        fscanf(fp,"%s",&g.Vn[i]);
        //fgets(VN[i],20,fp);
    }
    
    fscanf(fp,"%d",&g.Vtnum);                     //读取终结符的数量
    //getchar();                              //屏蔽回车
    for(int i=0;i<g.Vtnum;i++){               //读取终结符 
        fscanf(fp,"%s",&g.Vt[i]);
        //fgets(VT[i],20,fp);
    }
    
    fscanf(fp,"%d",&g.snum);                     //读取规则的数量
    //getchar();                              //屏蔽回车
    char blank,p[100];
    fscanf(fp,"%c",&blank);
    for(int i=0;i<g.snum;i++){               //读取规则 
        fgets(p,20,fp);
        if(strstr(p,"ε")){
            if(!kinG(g)){
                stradd(g.Vt[g.Vtnum++],"ε");
            }
        }
        char s[100][100]={'\0'};
        int k;
        k=split(s,p,' ')+1;
        g.S[i][0]=info1(g,s[0]);
        for(int j=1;j<=k-1;j++)
            g.S[i][j]=info1(g,s[j+1]);
       
    }

    //getchar();                              //屏蔽回车
    fscanf(fp,"%s",&g.begin);                         //读取开始符号
    fclose(fp);
    }
    else {
        printf("文件不存在\n");
        exit(0);
    }
}

void print(G g1){
    printf("非终结符：\n\t");
    for(int i=0;i<g1.Vnnum;i++)
        printf("%s ",g1.Vn[i]);
    printf("\n终结符：\n\t");
    for(int i=0;i<g1.Vtnum;i++)
        if(strcmp(g1.Vt[i],"ε"))printf("%s ",g1.Vt[i]);
    printf("\n产生式集:\n");
    for(int i=0;i<g1.snum;i++){
        printf("\t%d：",i);
        printf("%s->",g1.Vn[g1.S[i][0]]);
        int temp=1,k=g1.S[i][temp];
        while(k!=-1){
            if(k<g1.Vnnum){
                printf(" %s",g1.Vn[k]);

            }   
            else if(k<(g1.Vnnum+g1.Vtnum)){
                printf(" %s",g1.Vt[k-g1.Vnnum]);
            }
            else printf(" %s",g1.blank);
            temp++;
            k=g1.S[i][temp];
        }
        printf("\n");
    }
    printf("开始符号:\n");
    printf("\t%s\n",g1.begin);
}
int ifin(first f,char s[]){

    for(int i=0;i<f.num;i++)
        if(strcmp(f.sym[i],s)==0)return 1;
    return 0;


}
int add(first &sf,first df,G g){  //df添加到sf
    int f=0;
    for(int i=0;i<df.num;i++){
        if(!ifin(sf,df.sym[i])&&strcmp(df.sym[i],"ε")){
            for(int j=0;j<strlen(df.sym[i]);j++)
                sf.sym[sf.num][j]=df.sym[i][j];
            sf.sym[sf.num][strlen(df.sym[i])]='\0';
            sf.num++;
            f=1;
        }

    }
    //printf("%s<-%s-f=%d-num=%d\n",sf.state,df.state,f,sf.num);
    return f;
}
int kinf(first f){
    for(int i=0;i<f.num;i++)
        if(strcmp(f.sym[i],"ε")==0)return 1;
    return 0;


}

void firstset(G g,first *F){
    //first集置空
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++)
        {   for(int j=0;j<=strlen(g.Vn[i]);j++)
                F[i].state[j]=g.Vn[i][j];
            //F[i].state[strlen(g.Vn[i])]='\0';
            F[i].num=0;
            //printf("%s\n",F[i].state);
        }
    int flag=1;
    while(flag){//只要first集还在变化就一直迭代
        flag=0;
        for(int i=0;i<g.snum;i++){
            //printf("%d\n",i);
            int ctn=1,k=1;
            while(ctn&&g.S[i][k]!=-1){
                if(g.S[i][k]>=g.Vnnum){
                    int ifo=info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum);
                    if(!ifin(F[ifo],g.Vt[g.S[i][k]-g.Vnnum])){
                        int x=F[ifo].num++;
                        for(int j2=0;j2<strlen(g.Vt[g.S[i][k]-g.Vnnum]);j2++)
                            F[ifo].sym[x][j2]=g.Vt[g.S[i][k]-g.Vnnum][j2];
                        F[ifo].sym[x][strlen(g.Vt[g.S[i][k]-g.Vnnum])]='\0';
                        flag=1;
                    }
                    //break;
                    ctn=0;
                }
                else{
                    int f1=add(F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)],F[info(F,g.Vn[g.S[i][k]],g.Vnnum)],g);
                    //printf("f1=%d\n",f1);
                    if(f1)flag=1;
                    if(!kinf(F[info(F,g.Vn[g.S[i][k]],g.Vnnum)])){
                        ctn=0;
                    }
                    k++;
                }
            }
            if(ctn){
                    //空符号加入到first
                if(!kinf(F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)])){
                    F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)].sym[F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)].num++][0]='ε';
                    F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)].sym[F[info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum)].num-1][1]='\0';
                    flag=1;
                }

            }

        }


    }
    printf("First Set:\n");     
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++){
        printf("\t%s:",F[i].state);
        for(int j=0;j<F[i].num;j++)    
            {   
                printf("%s ",F[i].sym[j]);
            }
        printf("\n");
    }
}
void stringfisrt(G g,first &f,int a[],int left,first *Fst){
    int flag=1;
     if(a[left]==-1){
         stradd(f.sym[f.num++],"ε");
         return;
     }
     while(a[left]!=-1&&flag){
        if(a[left]>=g.Vnnum){
            int x=f.num;
            if(strcmp(g.Vt[a[left]-g.Vnnum],"ε")){
                stradd(f.sym[x],g.Vt[a[left]-g.Vnnum]);
                f.num++;
            }
            return;
        }
        else{
            int ifo=info(Fst,g.Vn[a[left]],g.Vnnum);
            add(f,Fst[ifo],g);
            if(!kinf(Fst[ifo])){
                flag=0;
            }
            else{
                left++;
            }
        }
    }
    if(flag){
        if(!kinf(f)){
            stradd(f.sym[f.num++],"ε");
        }

    }
}
void followset(G g,first *F,first *fst){
      //follow集置空
      for(int i=0;i<g.Vnnum;i++)
        {   for(int j=0;j<=strlen(g.Vn[i]);j++)
                F[i].state[j]=g.Vn[i][j];
            F[i].state[strlen(g.Vn[i])]='\0';
            F[i].num=0;
            //printf("%s\n",F[i].state);
        }
      int ifo=info(F,g.begin,g.Vnnum);
      F[ifo].num++;
      F[ifo].sym[F[ifo].num-1][0]='#';
      F[ifo].sym[F[ifo].num-1][1]='\0';

      int flag=1;
      while(flag){
          flag=0;
          for(int i=0;i<g.snum;i++){
            int k=1,ifo=info(F,g.Vn[g.S[i][0]],g.Vnnum);
            while(g.S[i][k]!=-1){
                if(g.S[i][k]<g.Vnnum){
                    if(g.S[i][k]==-1){
                        int ifo1=info(F,g.Vn[g.S[i][k+1]],g.Vnnum);
                        int p=add(F[ifo1],F[ifo],g);
                        if(p)flag=1;
                        k++;
                    }
                    else {
                        first temp;
                        int ifo1=info(F,g.Vn[g.S[i][k]],g.Vnnum);
                        stringfisrt(g,temp,g.S[i],k+1,fst);
                        int p=add(F[ifo1],temp,g);
                        if(p)flag=1;
                        if(kinf(temp)){
                            int p1=add(F[ifo1],F[ifo],g);
                        if(p1)flag=1;
                        }
                    k++;
                    }
                }
                else k++;
            }
          }
      }
        printf("Follow Set:\n");      
        for(int i=0;i<g.Vnnum;i++){
        printf("\t%s:",F[i].state);
        for(int j=0;j<F[i].num;j++)    
            {   
                printf("%s ",F[i].sym[j]);
            }
        printf("\n");
    }
}
int info(SELECT *s,char a[],G g){
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++)
        if(strcmp(s[i].state,a)==0)return i;

}
int ifin(char s[100][100],char a[],int n){
    int flag=0;
    for(int i=0;i<n;i++)
        if(strcmp(s[i],a)==0)flag=1;
    return flag;

}
void adds(SELECT &S,first f,G g, int j){
     for(int i=0;i<f.num;i++){
        if(strcmp(f.sym[i],"ε")&&(!ifin(S.sym[j],f.sym[i],S.num[j]))){
            stradd(S.sym[j][S.num[j]++],f.sym[i]);
        }
     }

}
void stringfisrt1(G g,first &f,int a[],int left,first *Fst){
    int flag=1;
     if(a[left]==-1){
         stradd(f.sym[f.num++],"ε");
         return;
     }
     while(a[left]!=-1&&flag){
        if(a[left]>=g.Vnnum){
            int x=f.num;
            
                stradd(f.sym[x],g.Vt[a[left]-g.Vnnum]);
                f.num++;
            
            return;
        }
        else{
            int ifo=info(Fst,g.Vn[a[left]],g.Vnnum);
            add(f,Fst[ifo],g);
            if(!kinf(Fst[ifo])){
                flag=0;
            }
            else{
                left++;
            }
        }
    }
    if(flag){
        if(!kinf(f)){
            stradd(f.sym[f.num++],"ε");
        }

    }
}
void selectset(SELECT *S,first *fst,first *flw,G g){
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++)
        stradd(S[i].state,g.Vn[i]);
    for(int i=0;i<g.snum;i++){
        int ifo=info(S,g.Vn[g.S[i][0]],g);
        int k=1,x=S[ifo].snum++;
        while(g.S[i][k]!=-1)
            {S[ifo].s[x][k-1]=g.S[i][k];k++;}
        S[ifo].s[x][k-1]=-1;    
    }
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++){
        for(int j=0;j<S[i].snum;j++){
            first temp;
            int y;
            stringfisrt1(g,temp,S[i].s[j],0,fst);
            adds(S[i],temp,g,j);
            if(kinf(temp)){

                adds(S[i],flw[i],g,j);
            }
        }
    }
    printf("Select Set:\n");     
    for(int i=0;i<g.Vnnum;i++){
        for(int j=0;j<S[i].snum;j++){
            printf("\t%s->",S[i].state);
            int k=0;
            while(S[i].s[j][k]!=-1){
                int l=S[i].s[j][k];
                if(l>=g.Vnnum)
                    printf("%s ",g.Vt[l-g.Vnnum]);
                else printf("%s ",g.Vn[l]);
                k++;
            }
            printf(": ");
            for(int k=0;k<S[i].num[j];k++)
                printf("%s ",S[i].sym[j][k]);
            printf("\n");
        }


    }



}
int main(){
    G g;
    first *FST,*FLW;
    SELECT *SEL;
    getrule(g);
    FST=(first*)malloc(sizeof(first)*g.Vnnum); 
    FLW=(first*)malloc(sizeof(first)*g.Vnnum); 
    SEL=(SELECT*)malloc(sizeof(SELECT)*g.Vnnum); 
    print(g);
    firstset(g,FST);
    followset(g,FLW,FST);
    selectset(SEL,FST,FLW,g);
   
    system("pause");






}