编译原理课程设计---华东交通大学

课程设计(论文)任务书
软件学院学院软件工程专业10-4 班
一、课程设计(论文)题目 First集和Follow集生成算法模拟
二、课程设计(论文)工作自 2013 年 6 月17 日起至2013 年6 月 21 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 软件学院实训中心
四、课程设计(论文)内容要求：
1．本课程设计的目的
进一步培养学生编译器设计的思想，加深对编译原理和应用程序的理解，针对编译过程的重点和难点内容进行编程，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时，强调好的程序设计风格，并综合使用程序设计语言、数据结构和编译原理的知识, 熟悉使用开发工具VC /JA V A/C#/.NET 。

2．课程设计的任务及要求
1）课程设计任务：
设计一个由正规文法生成First集和Follow集的动态过程模拟
动态模拟算法的基本功能是：
1、输入一个文法G；
2、输出由文法G构造FIRST集的算法；
3、输出First集；
4、输出由文法G构造FOLLOW集的算法；
5、输出FOLLOW集。

2）创新要求：
在基本要求达到后，可进行创新设计，如改进算法效率。

3）课程设计论文编写要求
（1）课程设计任务及要求
（2）设计思路--工作原理、功能规划
（3）详细设计---数据分析、算法思路、功能实现（含程序流程图、主要代码及注释）、界面等。

（4）运行调试与分析讨论---给出运行屏幕截图，分析运行结果，有何改进想法等。

（5）设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。

编译原理课程设计
（6）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；
（7）课设报告的装订顺序如下：封面---任务书---中文摘要---目录----正文---附录(代码及相关图片)
（8）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。

4）课程设计评分标准：
（1）学习态度：20分；
（2）系统设计：20分；
（3）编程调试：20分；
（4）回答问题：20分；
（5）论文撰写：20分。

5）参考文献：
（1）张素琴，吕映芝. 编译原理[M]., 清华大学出版社
（2）蒋立源、康慕宁等，编译原理（第2版）[M]，西安：西北工业大学出版社
6）课程设计进度安排
1．准备阶段（4学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料
2．程序模块设计分析阶段（4学时）：程序总体设计、详细设计
3．代码编写调试阶段（8学时）：程序模块代码编写、调试、测试
4．撰写论文阶段（4学时）：总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文
学生签名：
2013 年 6 月21 日
课程设计(论文)评审意见
（1）学习态度（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）系统设计（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）编程调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）论文撰写（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
评阅人：职称：副教授
2013 年 6 月日
XXX：First集和Follow集生成算法模拟
中文摘要
随着计算机科学的飞速发展，形式语言与自动机理论和方法的研究也越来越受到人们的重视，但前者已经成为计算机科学的理论基础。

本课程设计主要研究自动机在编译方面的应用，并将讨论重点放在求First集和Follow集。

根据构造FIRST集的算法和FOLLOW集算法，编写一个程序，程序具有通用性，即编制的语法程序能够适用于不同文法。

基本思想描述，通过对输入的文法进行判断，进而根据构造算法计算FIRST集和FOLLOW 集，并把计算所得的FIRST集和FOLLOW集输出。

构造FIRST集的算法和FOLLOW集算法的核心算法教材上已给出，因此所要做的事只是将其实现。

关键字：FIRST集、FOLLOW集、算法
编译原理课程设计
目录
一、课程设计任务及要求 (1)
二、需求分析 (2)
三、设计思路 (3)
四、详细设计 (6)
五、运行调试与分析讨论 (7)
六、设计体会与小结 (11)
七、参考文献 (12)
XXX：First集和Follow集生成算法模拟
一、课程设计任务及要求
设计一个由正规文法生成First集和Follow集并进行简化的算法动态模拟。

动态模拟算法的基本功能是：
1、输入一个文法G；
2、输出由文法G构造FIRST集的算法；
3、输出First集；
4、输出由文法G构造FOLLOW集的算法；
5、输出FOLLOW集。

在基本要求达到后，可进行创新设计，如改进算法效率。

设计体会与小结中给出设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。

编译原理课程设计
二、需求分析
问题描述
设计一个由正规文法生成First 集和Follow 集并进行简化的算法动态模拟。

【基本要求】
动态模拟算法的基本功能是： （1） 输入一个文法G ；
（2） 输出由文法G 构造FIRST 集的算法； （3） 输出First 集；
（4） 输出由文法G 构造FOLLOW 集的算法； （5） 输出FOLLOW 集。

【测试数据】
输入文法： E->TE ’ E ’->+TE ’|ε T->FT ’ T ’->*FT ’|ε F->(E)|i 【实现提示】
用数据库存储多行文法，用LIST 控件显示算法，用GRID 类依据算法进行作图。

并实现算法与生成过程的关联。

首先文法G 的获取通过用户自行输入，动态获取并运行。

程序用UI 界面风格显示。

实现与实际软件的无差别性。

并且，为了方
i )
(
*
+ F 的f i r s t 集
T 的f i r s t 集 E 的f i r s t 集 1
1
1
1 1
1
1 1 1
XXX：First集和Follow集生成算法模拟
便做好的程序在任意地方运行。

可以将其做成exe安装程序，而不再依赖于编程环境。

程序能够对读取到的任意符合要求的文法进行识别，并能够计算出每一个非终结符的First 集Follow集，并且能够将First 集Follow集显示出来。

三、设计思路
1.各功能模块程序流程图
1)用户操作界面控制流图
图3-1 UI用户操作界面控制流图
2).识别非终结符集和终结符集
编译原理课程设计
图3-2 识别非终结符集和终结符集3).计算各个非终结符的First集
XXX：First集和Follow集生成算法模拟
图3-3 计算各个非终结符的First集说明：在求First集合时，主要用的思想是递归求解。

4. 计算各个非终结符的Follow集
编译原理课程设计
图3-4 计算各个非终结符的Follow集
四、详细设计
核心类：FF
FF类：主要用于处理输入的文法，分析出文法中的终结符，非终结符，计算出每个非终结符的First集和Follow集。

两个核心算法函数如下：
add_First(char a[], String b, String firstVn[], int flag)
add_Follow(char a[], String b, String followVn[], int flag)
其中textArea是用于动态显示算法求解过程的控件。

actionPerformed方法：用于处理显示add_First、add_Follow方法计算得到的结果。

五、运行调试与分析讨论
1．程序启动运行
图5-1 程序启动运行2．从文本框输入文法
3．判断是否正规文法并计算FIRST集和FOLLOW集
4．显示相应文法的FIRST集和FOLLOW集
图5-4显示相应文法的FIRST集和FOLLOW集
注：求解过程在下面的文本框中输出，并且，显示结果都是根据读取到的
文法动态的生成。

并且动态更新显示在界面上。

六、设计体会与小结
下面总结此次课程设计的一些收获：
1．对程序设计的理解及算法的设计，有了进一步的提高。

2．对程序调试的技巧收获不小。

因为该程序主要是算法研究，所以程序分支较复杂。

断点调试是必不可缺并且很实用的工作。

3．加强了对编译原理的理解，能够很好地理解程序设计与编译原理的关系。

七、参考文献
[1] 张素琴，吕映芝. 编译原理[M]. 清华大学出版社
[2] 付京周.JA V A程序设计语言[M].北京:人民邮电出版社
[3] 蒋立源、康慕宁等.编译原理（第2版）[M].西安：西北工业大学出版社
[4] 丁振凡. Java语言实用教程[M].北京邮电大学出版社
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