编译原理-递归下降语法分析器（Java）

递归下降语法分析器：判断语法是否正确。

以简单的加减乘除和括号为例。首先我们先分析它的语法。

括号要有一对出现，不能出现单个括号
不能出现连续的算术符号，比如两个加号
必须以字符开头和字符结尾

我们算术表达式默认的是变量都为字符，不为数字。比如a+b，a*(a+b)。

递归下降的语法分析的思想是：分为几个子程序，每个子程序对应一个非终结符。

每一个子程序的功能是： 选择正确的右部， 扫描完相应的字。 在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。

递归下降语法分析器，首先递归就是表达式中含有递归，一般为左递归。所以分析器中会有递归调用。下降就是从根节点出发，一步一步的向下构造语法分析树。

我们再回到例子，这里我们构造了三个子程序，分别为加减法，乘除，括号。三个子程序的流程图如下：





图  1 加减法
图 2 乘除法



图 3 括号

代码如下：

package recursion;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class recursion {

public static String buffer = null;//存取从键盘输入的字符
public static int p = 0;//字符当前的位置
public static String ch;//存取当前字符
public static boolean error = false;//判断表达式是否正确
public static int m = 0;

public boolean plusandminus()//判断是否为+或者-号
{
boolean flag = false;
multiplyanddivide();//*号和/号的判断
if(ch.equals("+") || ch.equals("-"))
{
flag = true;
}
if(flag)
{
p = p + 1;
ch = buffer.substring(p,p+1);
//System.out.println("(plusandminus)ch:"+ch);
outputspace(p+1,m);
plusandminus();
}
return flag;
}
pu
4000
blic boolean multiplyanddivide()//*号和/号的判断
{
boolean flag = false;
brackets();//字符和（）的判断
if(ch.equals("*") || ch.equals("/"))
{
flag = true;
}
if(flag)
{
p = p + 1;
ch = buffer.substring(p,p+1);
//System.out.println("(multiplyanddivide)ch:"+ch);
outputspace(p+1,m);
multiplyanddivide();
}
return flag;
}
public boolean brackets()//字符和”（）“的判断
{
boolean flag = false;
if(ch.compareTo("A") >= 0 && ch.compareTo("Z") <= 0)
{
flag = true;
}
if(ch.compareTo("a") >= 0 && ch.compareTo("z") <= 0)
{
flag = true;
}
if(flag)//是否为字符
{
p = p + 1;
ch = buffer.substring(p,p+1);
//System.out.println("(isstring1)ch:"+ch);
outputspace(p+1,m);
return flag;
}
else if(ch.equals("("))//是否为“（”符号
{
p = p + 1;
ch = buffer.substring(p,p+1);
//System.out.println("(isstring2)ch:"+ch);
outputspace(p+1,m);
plusandminus();//判断括号里的表达式是否正确
if(ch.equals(")"))//是否有配对的“）”
{
p = p + 1;
ch = buffer.substring(p,p+1);
//System.out.println("(isstring3)ch:"+ch);
outputspace(p+1,m);
}
else
{
error = true;
}
}
else
{
error = true;
}
return flag;
}

public void outputspace(int n,int m)//输出空格
{
StringBuffer buf = new StringBuffer();
for(int i = 0;i < n;i++)
{
buf.append(" ");
}
if(n<m)
{
System.out.print(buf.toString());
System.out.println(buffer.substring(p+1,m));
}
}

public void mainoperation(int n,int a) throws IOException//读取输入字符，如果出错，抛出IO异常
{
p = 0;
boolean flag = true;
System.out.println("请在键盘键入表达式：(以#号结束)");
BufferedReader buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//定义输入流
buffer = buf.readLine();//读取一行字符
System.out.println(buffer);
m=buffer.length();
while(flag)
{
ch = buffer.substring(p,p+1);
outputspace(p+1,m);
if(ch.equals("#") || error)//判断是否结束
{
flag = false;
break;
}
plusandminus();//子程序判断表达式是否正确
}
if(error)
{
System.out.println("表达式错误！");
}
else
{
System.out.println("表达式正确！");
}
if(n == a + 1)
buf.close();//关闭流对象
}

public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
int n;
recursion Re = new recursion();
System.out.println("请输入测试的次数：");
Scanner input = new Scanner(System.in);//输入一个数字
n = input.nextInt();
for(int a = 0;a < n;a++)
{
Re.mainoperation(n,a);//主控程序
}
input.close();
}

}

给出几组测试数据及我的实验结果截图：（表达式以#号结束）

a*b*f/k*u/e/r*y#
正确

a+b*(u+(u/l))#
正确

a+(-u*l+(y/o)#
错误