编译器设计之语法分析算法：Earley解析器原理与算法.pdfVIP

编译器设计之语法分析算法：编译器设计之语法分析算法：Earley解析器原理解析器原理

与算法与算法

Earley解析器简介解析器简介

1.Earley解析器的历史背景解析器的历史背景

Earley解析器是由JayEarley在1970年提出的一种通用的上下文无关语法解析算法。这种算法能够

处理任何上下文无关文法，包括那些具有左递归或二义性的文法，这在当时的解析技术中是一个

重大的突破。Earley解析器的设计灵感来源于动态规划，它通过构建一个状态集合来跟踪解析过

程，从而能够有效地解析复杂的语法结构。

2.Earley解析器的特点与优势解析器的特点与优势

Earley解析器的主要特点和优势包括：

•通用性通用性：能够解析所有上下文无关文法，包括那些其他解析器难以处理的左递归和二义

性文法。

•确定性确定性：Earley解析器是一种确定性解析器，这意味着它在解析过程中不会产生非确定性

的选择，从而避免了回溯。

•效率效率：虽然Earley解析器的时间复杂度为O(n^3)，但在实际应用中，通过优化可以显著提

高其效率，使其在许多情况下表现良好。

•易于实现易于实现：Earley解析器的算法逻辑清晰，易于理解和实现，这使得它在教学和研究中非

常受欢迎。

2.1示例：示例：Earley解析器的实现解析器的实现

下面是一个使用Python实现的Earley解析器的简化示例。这个示例将展示如何使用Earley解析器

解析一个简单的上下文无关文法。

#定义文法grammar={

S:[NPVP],

NP:[DetNoun,DetAdjNoun],

VP:[Verb,VerbNP],

Det:[the,a],

Noun:[cat,dog],

Verb:[chased,slept],

Adj:[big]

}

#定义Earley解析器的类classEarleyParser:

def__init__(self,grammar):

self.grammar=grammar

self.states=[]

defparse(self,sentence):

#初始化状态集合

self.states=[set()for_inrange(len(sentence)+1)]

self.states[0].add((S,0,[]))

#遍历句子中的每个字符

foriinrange(len(sentence)):

#遍历当前状态集合

forstateinself.states[i]:

#如果状态是一个预测状态

iflen(state[2])==0:

forruleinself.grammar[state[0]]:

self.states[i].add((rule.split()[0],i,

rule.split()[1:]))

#如果状态是一个扫描状态

elifsentence[i]==state[2][0]:

iflen(state[2])==1:

self.states[i+1].add((state[0],i+1,[]))

else:

self.states[i+1].add((state[0],i+1,

state[2][1:]))

returnself.states[-1]

#创建解析器实例parser=EarleyParser(grammar)

#解析句子sentence=thecatchasedthebig