Устранение левой рекурсии — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Устранение непосредственной левой рекурсии)
м (Литература)
Строка 65: Строка 65:
 
==Литература==
 
==Литература==
 
* ''Хопкрофт Д., Мотвани Р., Ульман Д.'' — '''Введение в теорию автоматов, языков и вычислений''', 2-е изд. : Пер. с англ. — Москва, Издательский дом «Вильямс», 2002. — 528 с. : ISBN 5-8459-0261-4 (рус.)
 
* ''Хопкрофт Д., Мотвани Р., Ульман Д.'' — '''Введение в теорию автоматов, языков и вычислений''', 2-е изд. : Пер. с англ. — Москва, Издательский дом «Вильямс», 2002. — 528 с. : ISBN 5-8459-0261-4 (рус.)
* Robert C. Moore — [http://aclweb.org/anthology-new/A/A00/A00-2033.pdf Removing  Left  Recursion  from  Context-Free  Grammars ]
+
* ''Robert C. Moore'' — [http://aclweb.org/anthology-new/A/A00/A00-2033.pdf Removing  Left  Recursion  from  Context-Free  Grammars ]
  
 
[[Категория: Теория формальных языков]]
 
[[Категория: Теория формальных языков]]
 
[[Категория: Контекстно-свободные грамматики]]
 
[[Категория: Контекстно-свободные грамматики]]

Версия 19:07, 8 декабря 2012

Определение:
Говорят, что контекстно-свободная(КС) грамматика [math]\Gamma[/math] содержит непосредственную левую рекурсию, если она содержит правило вида [math]A \rightarrow A\alpha[/math].


Определение:
Говорят, что КС-грамматика [math]\Gamma[/math] содержит левую рекурсию, если в ней существует вывод вида [math]A \Rightarrow^* A\alpha[/math].


Методы нисходящего разбора не в состоянии работать с леворекурсивными грамматиками, поэтому требуется преобразование грамматики, которое бы устранило левую рекурсию.


Устранение непосредственной левой рекурсии

Опишем процедуру, устраняющую все правила вида [math]A \rightarrow A\alpha[/math], для фиксированного нетерминала [math]A[/math].

  1. Запишем все правила вывода из [math]A[/math] в виде: [math]A \rightarrow A\alpha_1\,|\,\ldots\,|\,A\alpha_n\,|\,\beta_1\,|\,\ldots\,|\,\beta_m [/math], где
    • [math]\alpha[/math] — непустая последовательность терминалов и нетерминалов ([math]\alpha \nrightarrow \varepsilon [/math]);
    • [math]\beta[/math] — непустая последовательность терминалов и нетерминалов, не начинающаяся с [math]A[/math].
  2. Заменим правила вывода из [math]A[/math] на [math]A \rightarrow \beta_1A^\prime\, |\, \ldots\, |\, \beta_mA^\prime \,|\, \beta_1 \,|\, \ldots \,|\, \beta_m[/math].
  3. Создадим новый нетерминал [math]A^\prime \rightarrow \alpha_1A^\prime\, |\, \ldots\, |\, \alpha_nA^\prime | \alpha_1\, |\, \ldots\, |\, \alpha_n[/math].

Этот алгоритм не устраняет левую рекурсию,вызванную двумя или более шагами порождения.

Пример

[math]S \rightarrow Aa|b[/math]

[math]A \rightarrow Ac|Sd|\epsilon[/math]

S леворекурсивен, так как [math]S \Rightarrow Aa \Rightarrow Sda[/math], но эта рекурсия не является непосредственной.

Устранение произвольной левой рекурсии

Пусть [math]N = \lbrace A_1, A_2, \ldots , A_n \rbrace[/math] — множество всех нетерминалов.

for i = 1 to n 
  for j = 1 to i – 1 
    рассмотреть все правила вывода из [math]A_j[/math]: [math]A_j \rightarrow \delta_1 | \ldots | \delta_k[/math].
    заменить каждое правило [math]A_i \rightarrow A_j \gamma[/math] на [math]A_i \rightarrow \delta_1\gamma | \ldots | \delta_k\gamma[/math].
  устранить непосредственную левую рекурсию для [math]A_i[/math].

Таким образом, после применения алгоритма все правила вывода имеют вид:

  • [math]A \rightarrow c \alpha [/math], где [math]c[/math] — терминал, [math]A[/math] — произвольный нетерминал;
  • [math]A_i \rightarrow A_j \alpha [/math], где [math]i \lt j[/math], [math]A_i , A_j[/math] — нетерминалы из исходной грамматики;
  • [math]A_i^{\prime} \rightarrow A_j \alpha [/math], где [math]A_i^{\prime}[/math] — новый нетерминал, [math]A_j[/math] — нетерминал из исходной грамматики.

Если теперь перенумеровать нетерминалы, сохранив порядок для старых и присвоив всем новым меньшие номера, то все правила будут иметь вид:

  • [math]B_i \rightarrow c \alpha [/math], где [math]c[/math] — терминал;
  • [math]B_i \rightarrow B_j \alpha [/math], где [math]i \lt j[/math].

Алгоритм устранения левой рекурсии

Для произвольной грамматики [math]\Gamma[/math] левую рекурсию можно устранить следующим образом:

  1. Воспользуемся алгоритмом удаления [math] \varepsilon [/math]-правил. Получим грамматику без [math] \varepsilon [/math]-правил для языка [math]L(\Gamma) \setminus \lbrace \varepsilon \rbrace[/math].
  2. Воспользуемся алгоритмом устранения произвольной левой рекурсии.
  3. Если [math]\varepsilon[/math] присутствовал в языке исходной грамматики, добавим новый начальный символ [math]S'[/math] и правила [math]S' \rightarrow S \, | \, \varepsilon [/math].


Литература

  • Хопкрофт Д., Мотвани Р., Ульман Д.Введение в теорию автоматов, языков и вычислений, 2-е изд. : Пер. с англ. — Москва, Издательский дом «Вильямс», 2002. — 528 с. : ISBN 5-8459-0261-4 (рус.)
  • Robert C. MooreRemoving Left Recursion from Context-Free Grammars