LL(1)文法系列(三)预测分析程序

Problem Description

已知文法G[S]的表达式，通过预测分析表，对输入串进行分析。在文法G[S]中使用’@’代表空。

现在我们规定文法G[S]中每个表达式只包含一个语句，也就是说不会含有S -> A|B这样的表达式。

Input

 第一行输入一个n(n < 10)，表示表达式的个数，接下来n行，每行一个表达式。终结符和非终结符的个数都小于10

最后一行输入字符串，长度小于20，输入串以#结尾

Output

 按照示例进行输出，使用\t进行格式控制，保证输入串合法。

为方便表示，将输入串翻转，在当前串中输出。

Sample Input

4
S->ABC
A->a
B->@
C->c
ac

Sample Output

#S	#ca	S->ABC	
#CBA	#ca	A->a
#CBa	#ca	a
#CB	#c	B->@
#C	#c	C->c
#c	#c	c
#	#	#
acc

code:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <map>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct node
{
    char s1[10], s2[20] ;
} g[100];

char s[100] ;
int num ;
map<char,int> Map1;//对终结符映射
map<char,int> Map2;//对非终结符映射
int Map1_num, Map2_num;//记录终结符个数，非终结符个数
char s1[100] , s2[100] ;//存储终结符和非终结符
int first[20][20] ;
int follow[20][20] ;
int vis[100];//禁止重复递归
int acc[20] ;//使用以求得的集合
int select1[100][20] ;
int c[20][20] ;
char sta[100] ;
int cnt ;
void dfs1(char ch,int dis[])
{
    if( acc[ Map1[ch] ] )
    {
        for(int i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
            dis[i] = first[ Map1[ch] ][i] ;
        return ;
    }
    int value[20] ;
    memset(value,0,sizeof(value));
    for(int i = 1 ; i <= num ; i++)
    {
        if( vis[i] ) continue ;
        if( g[i].s1[0] != ch ) continue ;
        int j , k , len = strlen(g[i].s2) ;
        for(j = 0 ; j < len ; j++)
        {
            if( Map1[ g[i].s2[j] ] )
            {
                vis[i] = 1 ;
                dfs1(g[i].s2[j],value);
                for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
                    if( value[k] ) dis[k] = 1 ;
                if( value[1] == 0 ) return ;
            }
            else
            {
                dis[ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                break;
            }
        }
        if( j == len )
            dis[1] = 1 ;
    }
    return ;
}
void dfs2(char ch,int dis[])
{
    int i , j , k , len , flag = 0 ;
    if( acc[ Map1[ch] ] )
    {
        for(int i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
            dis[i] = follow[ Map1[ch] ][i] ;
        return ;
    }
    for(i = 1 ; i <= num ; i++)
    {
        len = strlen(g[i].s2) ;
        for(j = 0 ; j < len ; j++)
        {
            if( g[i].s2[j] == ch )
            {
                flag = 1 ;
                continue ;
            }
            if( !flag ) continue ;
            if( Map1[ g[i].s2[j] ] )
            {
                for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
                    if( first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][k] ) dis[k] = 1 ;
                if( !first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][1] )
                    flag = 0 ;
            }
            else
            {
                dis[ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                flag = 0 ;
            }
        }
        if( !flag || vis[i] ) continue ;
        int value[20] ;
        memset(value,0,sizeof(value));
        vis[i] = 1 ;
        dfs2(g[i].s1[0],value);
        for(i = 1 ; i <= Map2_num; i++)
            if( value[i] ) dis[i] = 1 ;

    }
}
int main()
{
    int i , j , k , len ;
    //freopen("data2.in", "r", stdin);
    //freopen("data2.out", "w", stdout);
    //输入
    num = Map1_num = Map2_num = 0 ;
    Map1.clear();
    Map2.clear();
    Map2[ '@' ] = ++Map2_num;
    s2[ Map2_num ] = '@';
    int m;
    scanf("%d", &m);
    while( m-- )
    {
        scanf("%s", s);
        len = strlen(s) ;
        num++ ;
        for(i = 0 ; i < 1 ; i++)
        {
            g[num].s1[i] = s[i] ;
            if( !Map1[ s[i] ] )
            {
                Map1[ s[i] ] = ++Map1_num ;
                s1[Map1_num] = s[i];
            }
        }
        g[num].s1[i] = '\0' ;
        for(i = 3 ; i < len ; i++)
        {
            g[num].s2[i-3] = s[i] ;
            if( s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z' )
            {
                if( !Map1[ s[i] ] )
                {
                    Map1[ s[i] ] = ++Map1_num ;
                    s1[Map1_num] = s[i];
                }
            }
            else
            {
                if( !Map2[ s[i] ] )
                {
                    Map2[ s[i] ] = ++Map2_num;
                    s2[Map2_num] = s[i];
                }
            }
        }
        g[num].s2[i-3] = '\0';
    }
    //求first
    memset(first,0,sizeof(first));
    memset(acc,0,sizeof(acc));
    for(i = 1 ; i <= Map1_num ; i++)
    {
        int value[20];
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        memset(value,0,sizeof(value));
        dfs1(s1[i],value);
        for(j = 1 ; j <= Map2_num; j++)
            first[i][j] = value[j] ;
        acc[i] = 1 ;
    }
    //求follow
    Map2['#'] = ++Map2_num ;
    s2[ Map2_num ] = '#' ;
    memset(follow,0,sizeof(follow));
    memset(acc,0,sizeof(acc));
    for(i = 1 ; i <= Map1_num ; i++)
    {
        int value[20] ;
        memset(vis,0,sizeof(vis)) ;
        memset(value,0,sizeof(value));
        if( s1[i] == 'S' ) value[ Map2['#'] ] = 1 ;
        dfs2(s1[i],value);
        for(j = 1 ; j <= Map2_num; j++)
            follow[i][j] = value[j] ;
        acc[i] = 1 ;
    }
    //求select1
    memset(select1,0,sizeof(select1));
    for(i = 1 ; i <= num ; i++)
    {
        for(j = 0 ; j < strlen(g[i].s2) ; j++)
        {
            if( Map2[ g[i].s2[j] ] && g[i].s2[j] != '@' )
            {
                select1[i][ Map2[ g[i].s2[j] ] ] = 1 ;
                break ;
            }
            for(k = 2 ; k <= Map2_num ; k++)
            {
                if( first[ Map1[ g[i].s2[j] ] ][k] ) select1[i][k] = 1 ;
            }
            if( first[ Map1[ g[i].s1[j] ] ][1] == 0 ) break ;
        }
        if( j == strlen( g[i].s2 ) )
        {
            for(k = 2 ;  k <= Map2_num ; k++)
                if( follow[ Map1[ g[i].s1[0] ] ][k] ) select1[i][k] = 1 ;
        }
    }
    //预测分析表
    memset(c,0,sizeof(c)) ;
    for(i = 1 ; i <= num ; i++)
    {
        for(j = 1 ; j <= Map2_num ; j++)
        {
            if( select1[i][j] )
                c[ Map1[ g[i].s1[0] ] ][j] = i ;
        }
    }
    scanf("%s", s);
    len = strlen(s) ;
    for(i = 0 ; i < len/2 ; i++)
    {
        swap( s[i], s[len-1-i] );
    }
    cnt = 0 ;
    i = len-1 ;
    char ch;
    sta[cnt++] = '#';
    sta[cnt++] = 'S';
    while( i >= 0 )
    {
        if( cnt == 0 )
        {
            printf("@\n");
            break ;
        }
        ch = sta[cnt-1] ;
        if( Map1[ch] )
        {
            j = c[ Map1[ch] ][ Map2[ s[i] ] ] ;
            if( j )
            {
                sta[cnt] = '\0' ;
                s[i+1] = '\0' ;
                printf("%s\t%s\t%s->%s\n", sta, s, g[j].s1, g[j].s2);
                cnt-- ;
                for(k = strlen( g[j].s2 ) - 1 ; k >= 0 ; k-- )
                {
                    if( g[j].s2[k] != '@' )
                        sta[cnt++] = g[j].s2[k] ;
                }
            }
            else
            {
                printf("@\n") ;
                break ;
            }
        }
        else
        {
            if( ch == s[i] )
            {
                sta[cnt] = '\0' ;
                s[i+1] = '\0' ;
                printf("%s\t%s\t%c\n", sta, s, ch);
                cnt-- ;
                i--;
            }
            else
            {
                printf("@\n") ;
                break;
            }
        }
    }
    if( i < 0 )
        printf("acc\n");
    return 0;
}