实现First集和Follow集的流程

下面是实现First集和Follow集的步骤表格:

步骤 操作
第一步 构建文法的产生式集合
第二步 对每个非终结符号计算其First集
第三步 对每个非终结符号计算其Follow集
第四步 输出结果

接下来,我将详细解释每个步骤所需的操作和代码。

第一步:构建文法的产生式集合

首先,我们需要将给定文法的产生式集合表示出来。假设我们有以下产生式集合:

S -> A
A -> aB
B -> bC | ε
C -> c | ε

这段代码可以用一个二维数组来表示,每个子数组表示一个产生式。我们可以使用Java代码来表示这个产生式集合:

String[][] productions = {
  {"S", "A"},
  {"A", "aB"},
  {"B", "bC", "ε"},
  {"C", "c", "ε"}
};

第二步:对每个非终结符号计算其First集

现在,我们需要计算每个非终结符号的First集。首先,我们需要定义一个函数来计算给定非终结符号的First集。这个函数需要遍历该非终结符号的所有产生式,并将产生式右边的符号加入First集中。

Set<String> calculateFirst(String symbol) {
  Set<String> firstSet = new HashSet<>();
  
  for (String[] production : productions) {
    if (production[0].equals(symbol)) {
      // 如果产生式右边第一个符号是终结符号,则将其加入First集中
      if (isTerminal(production[1])) {
        firstSet.add(production[1]);
      } 
      // 如果产生式右边第一个符号是非终结符号,则递归计算该非终结符号的First集,并将结果合并到当前非终结符号的First集中
      else {
        Set<String> nonTerminalFirstSet = calculateFirst(production[1]);
        firstSet.addAll(nonTerminalFirstSet);
      }
    }
  }
  
  return firstSet;
}

在上面的代码中,我们使用了一个辅助函数isTerminal来判断一个符号是否是终结符号。你可以自行实现这个函数。

第三步:对每个非终结符号计算其Follow集

接下来,我们需要计算每个非终结符号的Follow集。首先,我们需要定义一个函数来计算给定非终结符号的Follow集。这个函数需要遍历所有产生式,找到包含该非终结符号的产生式,并将其Follow集添加到该非终结符号的Follow集中。

Set<String> calculateFollow(String symbol) {
  Set<String> followSet = new HashSet<>();
  
  for (String[] production : productions) {
    if (containsSymbol(production, symbol)) {
      // 如果该非终结符号在产生式的最右边,则将产生式左边的非终结符号的Follow集添加到该非终结符号的Follow集中
      if (production[production.length - 1].equals(symbol)) {
        String leftSymbol = production[0];
        if (!leftSymbol.equals(symbol)) {
          Set<String> leftSymbolFollowSet = calculateFollow(leftSymbol);
          followSet.addAll(leftSymbolFollowSet);
        }
      } 
      // 如果该非终结符号不在产生式的最右边,则将紧随该非终结符号的符号的First集添加到该非终结符号的Follow集中
      else {
        int symbolIndex = getSymbolIndex(production, symbol);
        for (int i = symbolIndex + 1; i < production.length; i++) {
          String nextSymbol = production[i];
          if (isTerminal(nextSymbol)) {
            followSet.add(nextSymbol);
            break;
          } else {
            Set<String> nextSymbolFirstSet = calculateFirst(nextSymbol);
            followSet.addAll(nextSymbolFirstSet);
            if (!nextSymbolFirstSet.contains("ε")) {
              break;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
  
  return followSet;
}

在上面的代码中,我们使用了一些辅助函数containsSymbolgetSymbolIndex