用python进行语法分析，第一步用python求出first集和follow集。

实验二  LL(1)语法分析法设计与实现

一、实验目的

加深对LL(1)语法分析器工作过程的理解；加强对预测分析法实现语法分析程序的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。

二、实验内容

用预测分析法编制语法分析程序，语法分析程序的实现可以采用C、Java或python编程语言和工具。

三、实验要求：

其相应文法为:

 E—>TG

 T—>FS

 G—>+TG|ε

 S—>*FS|ε

 F—>(E)|i

 1、根据LL（1）分析法总控流程图，编写一个语法分析程序，该语法分析程序实现LL（1）算法的分析过程。可根据自己的能力情况，选择以下其中一项作为分析算法的输入：

（1）直接输入根据已知文法构造的分析表M。

（2）输入已知文法的集合FIRST（x）和FOLLOW（U），由程序自动生成该文法的分析表M。

（3）输入已知文法，由程序自动生成该文法的分析表M。

2.展示i+i*i语句的识别过程

四、实验步骤

1. 定义目标语言的语法规则；
2. 求解预测分析方法需要的符号集和分析表；
3. 根据预测分析的方法进行语法分析，直到源程序结束；

本文的中心思想就是定义好两个字典FIRST,FOLLOW集合，用这两个字典去装我们的FIRST集合与FOLLOW集合.后面就是定义相应的函数求解给定文法的FIRST集合与FOLLOW集合。这两个集合我们都进行了去重操作，把集合的重复元素给去了。其实还是应该说就是根据求FIRST集合与FOLLOW集合的原理去求，定义相应的函数，最后把结果放入相应的集合，去重!

FIRST={}
FOLLOW={}
sentence=[
'E—>TG',
'T—>FS',
'G—>+TG',
'G—>ε',
'S—>*FS',
'S—>ε',
'F—>(E)',
'F—>i'
]

#初始化first集和follow集合字典的键值对中的值位空
def initail():
    for str in sentence:
        part_begin=str.split("—>")[0]#文法前部
        part_end=str.split("—>")[1]#文法后部
        FIRST[part_begin]=""#文法前部位为字典键，值为空【first集】
        FOLLOW[part_begin]="#"#文法前部为字典键，值为#【follow集】

#求first集中第一部分针对->直接推出第一个字符为终结符部分
def getFirst():#first集
    for str in sentence:
        part_begin = str.split("—>")[0]  # 文法前部
        part_end = str.split("—>")[1]  # 文法后部
        if not part_end[0].isupper():#判断文法后部开头是否为非终结符
            FIRST[part_begin]=FIRST.get(part_begin)+part_end[0]#其实就是初始化的时候给了初始值空字符，现在加上真实first元素
            #关键将A->1等，将1写入A的first集合

#求first第二部分针对A->B类型，把B的first集加到A的first集合中去
def getFirst2():
    for str in sentence:
        part_begin=''
        part_end=''
        part_begin+=str.split("—>")[0]
        part_end += str.split("—>")[1]
        #如果型如A->B 则把B的first集合加入到A的first集合中去
        if part_end[0].isupper():
            FIRST[part_begin]=FIRST.get(part_begin)+FIRST.get(part_end[0])
            #关键如A-》B，则将B的first集加入到A中，【如果B为”“，则A为""】


def getFirst_3():
    while(1):
        test=FIRST
        getFirst2()
        #去除重复项
        for i,j in FIRST.items():
            temp=""
            for word in list(set(j)):
                temp+=word
            FIRST[i]=temp
        if test==FIRST:
            break

def get_Follow():#首先文法开始符号FOLLOW集合{#}
    for str in sentence:
        if str==sentence[0]:
            continue
        else:
            part_begin = str.split("—>")[0]  # 文法前部
            part_end = str.split("—>")[1]  # 文法后部
            FOLLOW[part_begin]=FOLLOW[part_begin].replace("#","")#将FOLLOW中含有原有#全清空，仅仅剩下开始符号含有#

def bigORsmall(char):
    bigLIST=[]
    for i in range(65,91):
        #print(chr(i))
        bigLIST.append(chr(i))#将A-Z加入到大写字典列表
    if char in bigLIST:
        return  True
    else:
        return False

def get_Follow2():
    for str in sentence:
        part_begin = str.split("—>")[0]  # 文法前部
        part_end = str.split("—>")[1]  # 文法后部
        length=len(part_end)#文法长度
        if length==1:
            if bigORsmall(part_end):#A->【B】
                FOLLOW[part_end]=FOLLOW.get(part_begin)+FOLLOW.get(part_end)
            else:#A->c
                continue
        else:#长度不为1
            for i in range(length):#遍历
                if i != length-1:#当前不为最后1元素
                    nowChar=part_end[i]
                    nextChar=part_end[i+1]
                    if bigORsmall(nowChar):#当前元素为大写A->AB
                        if bigORsmall(nextChar):#当前元素为小写A->AB
                            if 'ε' in FIRST.get(nextChar):
                                FOLLOW[nowChar]=FOLLOW.get(nowChar)+FIRST.get(nextChar).replace('ε',"")
                                FOLLOW[nowChar]=FOLLOW.get(nowChar)+FOLLOW.get(part_begin)
                            else:
                                FOLLOW[nowChar] = FOLLOW.get(nowChar)+FIRST.get(nextChar)
                        else:#当前元素为小写A->Ab
                            FOLLOW[nowChar]=FOLLOW.get(nowChar)+nextChar
                    else:#当前元素为A->a
                        if bigORsmall(nextChar):#当前元素为小写A->aB
                            pass
                        else:#A->ab
                            pass
                else:#当前元素为最后一个元素
                    nowChar = part_end[i]
                    if bigORsmall(nowChar):#A->XXXC
                        FOLLOW[nowChar]=FOLLOW.get(nowChar)+FOLLOW.get(part_begin)
                    else:#A->xxxc
                        pass


def getFOLLOW_3():#此函数是为了去FOLLOW集有重复元素
    for key,value in FOLLOW.items():
        str=''
        lists=[]
        length=len(value)
        for i in range(length):
            nowChar=value[i]
            if nowChar not in lists:
                lists.append(nowChar)
                str+=nowChar
            else:
                pass
        FOLLOW[key]=str

if __name__ == '__main__':
    initail()
    getFirst()
    getFirst2()
    getFirst_3()
    print('FIRST集合为:',FIRST)
    get_Follow()
    print('FOLLOW集合为:',FOLLOW)
    get_Follow2()
    get_Follow2()#调用两次为了解决有时候开始文法还没完成，又要给到其它FOLLOW集
    print('FOLLOW2集合:', FOLLOW)
    getFOLLOW_3()
    print('FOLLOW3集合:',FOLLOW)