Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский химико-технологический университет ...полностью>>
'Документ'
) Требования или пожелания по цветовой гамме и внешнему виду (если есть разработанный фирменный стиль – укажите и перешлите его нам вместе с заполненн...полностью>>
'Документ'
Если бы мы могли мысленно встать на такое место, с которого можно было бы обозреть течение всей эволюции и изучить историю нашей цепи миров не так, ка...полностью>>
'Документ'
Ostrom «The Contested Role of Heterogeneity in Collective Action: Some Evidence from Community Forestry in Nepal» Логвиненко Енокаева Тимофеева Защита...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Федеральное агентство по образованию

Московский Институт Радиотехники Электроники и Автоматики (Технический Университет)

Вычислительные Машины и Системы

Математическое Обеспечение Вычислительных Систем

Разработка формальной грамматики

Лабораторная работа

Выполнил:

Студент группы ВЕ-11-05 Исаков Андрей Владимирович

Проверил:

Доцент

Котович Леонид Леонидович

Москва

2009

Оглавление

Оглавление 2

Введение 3

Постановка задачи 5

Описание грамматики: 5

Реализация программы 5

Листинг программы: 5

Результат работы программы: 6

Введение

Формальная грамматика или просто грамматика в теории формальных языков — способ описания формального языка, то есть выделения некоторого подмножества из множества всех слов некоторого конечного алфавитa. Различают порождающие и распознающие (или аналитические) грамматики — первые задают правила, с помощью которых можно построить любое слово языка, а вторые позволяют по данному слову определить, входит оно в язык или нет.

Термины

  • Терминал (терминальный символ) — объект, непосредственно присутствующий в словах языка, соответствующего грамматике, и имеющий конкретное, неизменяемое значение (обобщение понятия «буквы»). В формальных языках, используемых на компьютере, в качестве терминалов обычно берут все или часть стандартных символов ASCII — латинские буквы, цифры и спец. символы.

  • Нетерминал (нетерминальный символ) — объект, обозначающий какую-либо сущность языка (например: формула, арифметическое выражение, команда) и не имеющий конкретного символьного значения.

Порождающие грамматики

Словами языка, заданного грамматикой, являются все последовательности терминалов, выводимые (порождаемые) из начального нетерминала по правилам вывода.

Чтобы задать грамматику, требуется задать алфавиты терминалов и нетерминалов, набор правил вывода, а также выделить в множестве нетерминалов начальный.

Итак, грамматика определяется следующими характеристиками:

  • Σ — набор (алфавит) терминальных символов

  • N — набор (алфавит) нетерминальных символов

  • R — набор правил вида: «левая часть» «правая часть», где:

    • «левая часть» — непустая последовательность терминалов и нетерминалов, содержащая хотя бы один нетерминал

    • «правая часть» — любая последовательность терминалов и нетерминалов

  • S — стартовый (начальный) символ из набора нетерминалов.

Вывод

Выводом называется последовательность строк, состоящих из терминалов и нетерминалов, где первой идет строка, состоящая из одного стартового нетерминала, а каждая последующая строка получена из предыдущей путем замены некоторой подстроки по одному из правил. Конечной строкой является строка, полностью состоящая из терминалов, и следовательно являющаяся словом языка.

Существование вывода для некоторого слова является критерием его принадлежности к языку, определяемому данной грамматикой.

Типы грамматик

По иерархии Хомского, грамматики делятся на 4 типа, каждый последующий является более ограниченным подмножеством предыдущего (но и легче поддающимся анализу):

  • тип 0. неограниченные грамматики — возможны любые правила

  • тип 1. контекстно-зависимые грамматики — левая часть может содержать один нетерминал, окруженный «контекстом» (последовательности символов, в том же виде присутствующие в правой части); сам нетерминал заменяется непустой последовательностью символов в правой части.

  • тип 2. контекстно-свободные грамматики — левая часть состоит из одного нетерминала.

  • тип 3. регулярные грамматики — более простые, эквивалентны конечным автоматам.

Применение

  • Контекстно-свободные грамматики широко применяются для определения грамматической структуры в грамматическом анализе.

  • регулярные грамматики (в виде регулярных выражений) широко применяются как шаблоны для текстового поиска, разбивки и подстановки, в т.ч. в лексическом анализе.

Пример — арифметические выражения

Рассмотрим простой язык, определяющий ограниченное подмножество арифметических формул, состоящих из натуральных чисел, скобок и знаков арифметических действий. Стоит заметить, что здесь в каждом правиле с левой стороны от стрелки стоит только один нетерминальный символ. Такие грамматики называются контекстно-свободными.

Терминальный алфавит:

Σ={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','+','-','*','/','(',')'}.

Нетерминальный алфавит:

{ ФОРМУЛА, ЗНАК, ЧИСЛО, ЦИФРА }

Правила:

1. ФОРМУЛА ФОРМУЛА ЗНАК ФОРМУЛА (формула есть две формулы, соединенные знаком)

2. ФОРМУЛА ЧИСЛО (формула есть число)

3. ФОРМУЛА ( ФОРМУЛА ) (формула есть формула в скобках)

4. ЗНАК + | - | * | / (знак есть плюс или минус или умножить или разделить)

5. ЧИСЛО ЦИФРА (число есть цифра)

6. ЧИСЛО ЧИСЛО ЦИФРА (число есть число и цифра)

7. ЦИФРА 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 (цифра есть 0 или 1 или ... 9 )

Начальный нетерминал:

ФОРМУЛА


Вывод:

Выведем формулу (12+5) с помощью перечисленных правил вывода. Для наглядности, стороны каждой замены показаны попарно, в каждой паре заменяемая часть подчеркнута.

ФОРМУЛА ( ФОРМУЛА )

( ФОРМУЛА ) ( ФОРМУЛА ЗНАК ФОРМУЛА )

( ФОРМУЛА ЗНАК ФОРМУЛА ) (ФОРМУЛА + ФОРМУЛА )

( ФОРМУЛА + ФОРМУЛА ) ( ФОРМУЛА + ЧИСЛО )

( ФОРМУЛА + ЧИСЛО ) ( ФОРМУЛА + ЦИФРА )

( ФОРМУЛА + ЦИФРА ) ( ФОРМУЛА + 5)

( ФОРМУЛА + 5) ( ЧИСЛО + 5 )

( ЧИСЛО + 5 ) ( ЧИСЛО ЦИФРА + 5)

( ЧИСЛО ЦИФРА + 5 ) ( ЦИФРА ЦИФРА + 5)

( ЦИФРА ЦИФРА + 5 ) ( 1 ЦИФРА + 5)

(1 ЦИФРА + 5) ( 1 2 + 5)

Аналитические грамматики

Порождающие грамматики - не единственный вид грамматик, однако наиболее распространенный в приложениях к программированию. В отличие от порождающих грамматик, аналитическая (распознающая) грамматика задает алгоритм, позволяющий определить, принадлежит ли данное слово языку. Например, любой регулярный язык может быть распознан при помощи грамматики, задаваемой конечным автоматом, а любая контекстно-свободная грамматика — с помощью автомата со стековой памятью. Если слово принадлежит языку, то такой автомат строит его вывод в явном виде, что позволяет анализировать семантику этого слова.

Постановка задачи

  1. Описать произвольно выбранную формальную грамматику

  2. Разработать программу, которая выводит все строки, порождаемые описанной грамматикой

В качестве грамматики используется грамматика порождающая строки, состоящие из символов ‘a’ и ‘b’. Причем строка должная начинаться с символа ‘a’ и заканчиваться символом ‘b’. Символы не должны чередоваться. Количество символов ‘a’ должно равняться количеству символов ‘b’.

Пример:

ab

aabb

aaabbb

Описание грамматики:

G = (N, T, P, S)

N – множество нетерминальных символов;

Т – множество терминальных символов;

Р – правила преобразования;

S – стартовый символ;

G = ( {S}, {a, b}, {S  aSb | ab}, S)

Реализация программы

Для реализации выбрана среда разработки Microsoft Visual Studio 2008.

Листинг программы:

#include "stdafx.h"

#include

#include

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

int k = 0;

std::cout<<"Enter the number repeats\n";

std::cin>>k;

std::string s = "ab";

for (int i = 0; i < k; i++)

{

std::cout<

s = 'a' + s + 'b';

}

return 0;

}

Результат работы программы:



Похожие документы:

  1. Формальная и неформальная литературная речь в английском языке

    Документ
    ... термин поступает в распоряжение русской грамматики, подчиняясь ее правилам. Существительные ... мы рассмотрели, чем представлена формальная и неформальная нелитературная речь ... нескольких проектах и/или раздельной разработки/тестирования. Доска (происходит ...
  2. 1. Предмет и метод История языкознания раскрывается как история проблемных ситуаций, которые сменяли одна другую. Проблемы языкознания: установление методоло

    Документ
    ... аттракции в территориально сопредельных языках; -разработка этнолингвистической и социолингвистической типологии для ... всякой грамматики. Различаются ассоциативная и синтагматическая грамматика. В синтагматике должен исследоваться с формальных и ...
  3. Аннотация учебной дисциплины (6)

    Документ
    ... буфер. Изменение адреса возврата. Разработка шелл-кода. Разработка эксплоита. Назначение NOPдорожки. Привязка ... Автоматные языки. Понятие формальной грамматики. Примеры грамматик. Бесконтекстные грамматики. Применение грамматик для построения языков ...
  4. В. А. Звегинцев история языкознания XIX-XX веков в очерках и извлечениях

    Документ
    ... Гумбольдта. Характерно, что разработка русской грамматики в трудах разностороннего великого ... и языковедения»), специально посвященный разработке выдвинутых психологическим направлением проблем ... точки зрения старой формальной грамматики, но как только ...
  5. Лекция 1 Место и назначение лингвистического обеспечения в информационных системах. Понятие информационной системы

    Документ
    ... грамматики G и G' эквивалентны. Лекция 10 Грамматики и распознаватели Принцип рекурсии в правилах грамматики Особенность рассмотренных выше формальных грамматик ... обстоятельство существенно упрощает разработку программного обеспечения, обеспечивающего ...

Другие похожие документы..