《编译原理》课程研讨题(2016)

第一次研讨、第一批（第3周）
1．讨论：
（1）编译方法与解释方法的主要区别
（2）编译程序组合中分端(前端/后端)和分遍(单遍/多遍)的作用
（3）编译程序生成方法中自编译与自展的含义
2．编写PL/0程序,功能：
输入正整数n，求sum = 1! + 2 ! + ... + n!
3．扩充PL/0语言文法的定义，增加实数类型和数组类型。

例：
Var i:integer;
r:real;
A:array[1..10]of real;
……
A[i]:=r;
4．设有下列文法G1[S]和G2[S]：1)指出文法的类型2）证明两者等价G1[S]：S→aAb | bBa
A→aA | a
B→Bb | b
G2[S]：S→aA | bB
A→aA | aC
B→bB | bD
C→b
D→a
5. 构造一个文法，使其语言是奇数集，且每个奇数不以0开头。

6.文法G[S] 的一个句子abbba 的语法树如下图:
S
A B a
A b b B
a b
1) G[S]可能包含哪些产生式?
2) 给出句子abbba的规范推导。

3) 求出句子abbba 的句柄。

7．设有上下文无关文法G[S]：S→aAb A→aB A→a B→bA B→b 试构造与G[S]等价的正规文法。

8 实验一识别标识符(A)
第一次研讨、第二批（第4周）
1．编写PL/0程序，输入正整数n、x1、x2、…、x n，计算：S= ∑ x i/i! i=1～n。

2．构造下列语言的文法，并分析比较
（1）L1(G)={a n b n|n≥1}
（2）L2(G)={(ab) n|n≥1}
（3）L3(G)={a n b m|n,m≥0}
（4）L4(G)={a n b m|n,m≥1}
3.定义一个文法，产生表达式E：
1）含有双目运算符+，*
2）+ 的优先级高于*
3）+ 右结合，* 左结合
4）运算对象为标识符i
5）可用括号改变算符的优先级
4．扩充PL/0语言文法的定义, 增加for语句的功能。

for语句的示例如下：
for i:= 1 to 100 do s:=s+i;
5.定义一个文法，产生下列语言：
该语言由a、b符号串组成，串中a和b的个数相同
6．证明下列文法为二义文法(能否转换为等价的非二义文法?)
⑴G1[S]：S→A A→AA A→aAb A→ab
⑵G2[S]：S→aSb S→Sb S→b
7．试写出V T＝{0,1}，分别满足下述要求的正则表达式：
⑴所有以1开始和0结束的符号串。

⑵恰含有3个1的所有符号所组成的集合。

⑶集合{01，1}。

⑷所有以111结束的符号串。

8．实验一识别标识符(B)
第二次研讨、第一批（第5周）
1．构造一个DFA，接受∑={a，b}上由正规式aa*(a|ba)*b 定义的字符串并给出相应的正规文法。

2. 写出<简单查询语句>的文法.
例如: 有2个关系R ( a,b,c)，S (c,d,e)。

以下是简单查询语句的样例：
语句1: SELECT a, b FROM R WHERE a=15 OR b<18;
语句2: SELECT R.a, S.c FROM R , S WHERE R.c=S.c AND R.b<18; 3．下面文法G[S]产生a、b字符数相等的非空a、b字符串。

S → aB | bA
B → bS | aBB | b
A → aS | bAA | a
1）证明该文法是二义的。

2）修改上述文法，使之非二义。

4．试用有限自动机的等价性证明以下2个正规式((a|b)*|aa)*b和(a|b)*b是等价的，并给出相应的正规文法。

5．写出Σ={a,b}上L={ w | w 中的a 的个数为偶数}的正规式，构造接受L的DFA。

6. 构造一个最简的DFA M，接受Σ={a，b}上同时满足下列条件的符号串：
1）以a开头，以b结尾；
2）符号串中包含“aba”。

7．有一台自动售货机，接收1分和2分硬币，出售3分一块的硬糖。

顾客每次向机器中投放一个硬币，当投放硬币额>=3分时，机器会给顾客一块硬糖（只给糖不找钱）。

1）写出售后机售糖的正规表达式；
2）构造识别上述正规表达式的最简DFA。

8. 实验二词法分析(A)
第二次研讨、第二批（第6周）
1.给出<嵌套查询语句>的文法。

例如：有2个关系R ( a,b,c)，S (c,d,e)。

以下是嵌套查询语句的样例：
语句：SELECT a,b
FROM R
WHERE R.c in (SELECT S.c
FROM S
WHERE d=15);
2.构造一个最简DFA M，接受
∑={d，.，e}，∑上的正规式dd*.dd*(edd*∣ε)表示的无符号数的集合。

其中d 为0~9的数字。

3．正规文法（又称为右线性文法）：文法中每一条产生式α→β的形式都为：A→aB或A→a。

左线性文法：每一条产生式α→β的形式都为：A→Ba或A→a。

设计一个算法，把给定的左线性文法转换为等价的右线性文法。

4. 构造一个DFA M,接受Σ={a,b}上满足下列条件的符号串：
1）以a开头，以b结尾；
2）不包含“aba”。

5.对一个文法若消除了左递归，提取了左公共因子后是否一定为LL(1))文法？试举例说明。

6．已知文法G[E]的定义如下：
E → E + T | T
T → T * F | F
F → (E) | i
试构造一组递归下降分析子程序，使之识别G[E]所产生的语言。

7.语言可接受的合法文件名为：device:name.extension，其中device、name、extension是长度至少为1的字符串，而且第一部分（device:）和第三部分（.extension）可缺省。

试画出识别这种文件名的最简DFA。

8．实验二词法分析(B)
第三次研讨、第一批（第7周）
1．设有文法G[S]：S→SaF | F F→FbP | P P→c | d
(1) 构造G[S]的算符优先关系表
(2) 分别给出cadbdac# 和dbcabc# 的分析过程
2．已知文法G[P]的定义如下：
P → begin D S end
D → D; d | d
S → S; s | s
试构造一组递归下降分析程序，使之识别G[P]所产生的语言。

3．设有文法G[S]：S→a B c | b A B A→a A b | b B→b |
(1) 证明G[S]是一个LL(1)文法。

(2) 构造G[S]的预测分析表。

(3) 给出baabbb 的分析过程。

4．设有文法G[S’]: (0) S’→S (1) S→SaA (2) S→a (3) A→AbS (4) A→b
(1) 构造G[S]的LR(0)项目规范族C={I0,I1,…In}。

(2) 构造SLR(1)分析表，判断G[S]的文法类型。

(3) 写出句子aabba 的分析过程。

5．设采用自底向上的移进-归约语法分析，属性文法G[A]如下：A→ a B { print “0”}
A→ c { print “1”}
B→ A b { print “2”}
(1) 输入为aacbb 时，打印的符号串是什么？
(2) 写出aacbb的语法制导分析过程。

6．设有文法G[E]：E→E+T | E∨T | T
T→T*F | T∧F | F
F→num | bool |（E）
设计G[E]的语义子程序，对表达式进行类型检查并翻译为逆波兰式。

7．设有文法G[number]：number → num·num
num→digit num | digit
digit→ 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7| 8 | 9
设计G[number]的语义子程序，计算实数number的值。

8．实验三语法分析(A)
第三次研讨、第二批（第8周）
1．设有文法G[S]：S→A A→A m D n | B B→a | m S n D→S | DbS
(1) 构造G[S]的算符优先关系表。

(2) 给出aman# 和maban# 的分析过程。

(3) 由(2)说明算符优先分析算法的局限性。

2．设有文法G[E]：E→ETE |（E）| i
T→ + | *
(1) 证明G[E]是一个非LL(1)文法。

(2) 把G[E]等价改写为LL(1)文法G1[E]，并构造其预测分析表。

(3) 给出句子（i+i）* (i+i) 的分析过程。

3．设有文法G[S]: S → Ab | Ba
A → aA | a
B → a
将其改造成LL(1)文法，并编写递归下降分析程序，使之识别G[S]所产生的语言。

4．设有文法G[S’]: (0) S’→S (1) S→aS (2) S→bA (3) A→dA (4) A→d
(1) 构造G[S]的LR(0)项目规范族C={I0,I1,…In},
(2) 说明G[S]属于哪一种LR文法，构造相应的LR分析表
(3) 写出句子aabbd的分析过程。

5．写出表达式(a＋b*c)/(a＋b)－d的四元式，逆波兰式及三元式序列。

6．条件语句的语法简写为：S → iSeS | iS | S ; S | a
其中: i代表if，e代表else，a代表赋值语句。

如果规定：
(1) else与其左边最近的if结合；
(2) ；服从左结合。

请给出文法中i、e和；的优先关系，然后构造出无二义的LR分析表，并对输入串iiaea写出分析过程。

7．设采用自底向上的移进-归约语法分析，属性文法G[E]如下：
E → E + T { print “0”}
E → T { print “1”}
T → T * F { print “2”}
T → F { print “3”}
F → (E) { print “4”}
F → i { print “5”}
写出i*(i+i*i)的语法制导分析过程，打印的符号串是什么？
8．实验三语法分析(B)
第四次研讨、第一批（第9周）
1．以下是简单表达式（只含有加、减运算）计算的一个属性文法G（E）:
E → TR { R.in := T.val ; E.val := R.val }
R → +TR1{ R1.in := R.in + T.val ; R.val := R1.val }
R → -TR1{ R1.in := R.in - T.val ; R.val := R1.val }
R → { R.val := R.in }
T → num { T.val := lexval(num) }
其中：lexval(num)表示从词法分析程序得到的常数的值。

试给出表达式8-3+6的语法树和相应的带标注语法分析树。

2．教材P224 第4题。

3．写出下列语句的三地址中间代码（四元式序列）：
while (A<C or B<D ) do
begin
if (A>=1) then C:=C+1
else while (A<=D) do
A:=A+2;
end
4．教材P252 第2题
5．对下列基本块B应用DAG进行优化，设只有U，V在基本块后面还要继续引用。

B: T0:=100
T1:=k+T0
T2:=T0*2
U:=T1+T2
T3:=k+T0
V:=T3*U
6．1）把下列中间代码序列划分为基本块并作出其流图
（1）read(C)
（2）A=0
（3）B=1
（4）L4: A=A+B
（5）if B>C goto L2
（6）B=B+1
（7）Goto L4
（8）L2: write ( B )
2）找出题1）流图中的回边与循环
7．把下列中间代码序列划分为基本块并作出其流图
1）
(1) read(x)
(2) read(y)
(3) A := 10
(4) if x<y goto (7)
(5) A := 20
(6) x := x+1
(7) y := y-1
(8) if y≤20 goto (4)
(9) B := A
(10) write ( B )
2）找出题1）流图中的回边与循环
3）讨论题2）循环中的不变运算（A := 20）外提的可行性
8．实验四语义分析(A) 或实验五中间代码生成(A)
第四次研讨、第二批（第10周）1．教材P291 第6题。

2．教材P224 第5题。

3．设有向图G(E,V)的邻接矩阵如右图所示：Array找出G(E,V)中的回边与循环
4．给出下列源语句的四元式序列：
i:=100;
s:=0;
while ( i>0 or s <1000 ) do
begin
if (i >s) then s:=s+i;
i:=i-1;
end;
5．设有基本块
D:=A-C
E:=A*C
F:=D*E
S:=2
T:=A-C
Q:=A*C
G:=2*S
J:=T*Q
K:=G*5
L:=K+J
M:=L
假设基本块出口时只有M还被引用，写出DAG优化后的四元序列。

6．写出对下列四元式进行优化后的结果。

for (k=1 ; k<=100; k++) { m=i+10*k; n=j+10*k；}
(1) (=,1,-,k)
(2) (j<,100,k,9)
(3) (*,10,k,t1)
(4) (+,i,t1,m)
(5) (*,10,k,t2)
(6) (+,j,t2,n)
(7) (+,k,1,k)
(8) (j,-,-,2)
7．设计一个算法，对逆波兰算术表达式解释执行.
例1: 输入 3 4 5 + * 输出27
例2: 输入 3 4 5 * + 输出23
8．实验四语义分析(B) 或实验五中间代码生成(B)。