文法


文法:

认识终结符非终结符

        终结符                  非终结符

    (小写,不可再分元素)      (大写,可再分元素)

例如:

有文法G2[S]为

    S->Ap

    S->Bq

    A->a

    A->cA

    B->b

    B->dB

    这里S为开始符,S,A,B为非终结符,而p,q,a,b,c,d为终结符

注意:终结符不能单独在左边,即a->b 这是错误的。a不能单独在左边;

文法类型:

    *  0型文法

    *  1型文法

    *  2型文法

    *  3型文法

0型文法:

    设(Vn,Vt,P,S),如果它的每个产生式 α->β 是这样的一种结构:

    α∈(Vn ∪ Vt)*  '(且至少含有一个非终结符)',而β∈(Vn ∪ Vt)*.则G是一个0型文法。

    (

    ()*称为闭包,

    Vn:非终结符集合,

    Vt:终结符集合,

    P:推导式集合,

    S:开始符


    )

    0型文法也称 “ 短语文法 ”。一个非常重要的理论结果是:0型文法相当于图灵机(Turing)

    或者说,任何0型文法语言都是递归可枚举的,反之,递归可枚举集必定是一个0型文法;

    0型文法是这几类文法中,限制最少的一个。所以我们在试题中见到的,至少是0型文法


    例如上面的G2[S]文法

    S,A,B  p,q,a,b,c,d都属于(Vn ∪ Vt)*

    Sa,BacB,Ab,AB,SA,abc组合元素也属于(Vn ∪ Vt)*

    一个串的所有元素都∈(Vn ∪ Vt),不管这个串多长,它都属于(Vn ∪ Vt)*


    所以:G2[S]文法属于0型文法.


1型文法:

    1型文法也叫上下文有关文法,此文法对应于线性有界自动机。它是在0型文法的基础上每一个α->β,

    都有 |α|->|β|  ,这里的|β|表示的是β的长度。

    注意:虽然要求 |β| >= |α|,但有一特例,α->  也满足1型文法。

    例如 A->Ba , 则|β|=2,|α|=1符合1型文法要求。反之,如aA->a,则不符合1型文法。

2型文法:

    2型文法也叫上下文无关文法,它对应于下推自动机。2型文法是在1型文法的基础上,再满足:

    每一个 α->β 都有α是非终结符。

    例如A->Ba,符合2型文法要求。

    如:Ab->Bab 虽然符合1型文法要求,但不符合2型文法要求,因为其α=Ab,而Ab不是一个非终结符,如何AB则为一个非终极符

3型文法:

    3型文法也叫正规文法,它对应于有限状态自动机,它是在2型文法的基础上满足:A->α|αB (右线性)或A->α|Bα (左线性)

    如有:A->a,A->aB,B->a,B->cB,则符合3型文法的要求

    但如果推导为:

            A->ab,A->aB,B->a,B->cB

    或推导为:

            A->a,A->Ba,B->a,B->cB

            则不符合3型文法的要求了。


    要不全部统一右线性,要不全部统一左线性,才符合3型文法的要求;

    左右线性混合不符合3型文法的要求

    3型文法 (含于) 2型文法 (含于) 1型文法 (含于) 0型文法


    例题:

    有文法G为:

        A->∑|aB

        B->Ab|a

    请判断文法G属于哪一类文法?

        首先看到 |,先把文法拆分出来,得到

            A->∑    A->aB

            B->Ab  B->a

        从0型文法开始算起;

        所以文法G属于2型文法,不属于3型文法


    例题:

    在文法G=(Vn,Vt,P,S),G=({S,A,B},{0,1},P,S)中,P的生成式有:

        S->0A

        S->0

        S->A0

        S->0A0

    这时,G属于3型文法吗?

        答案:不属于3型文法。S->0A0 既不属于右线性,也不属于左线性


如何判断一个串是否为某个文法的句型

    两种判断方法:构造推导树直接进行推导

    例题:

        已知文法G[S]:S->A0|B1,A->S1|1,B->S0|0;该文法属于乔姆斯基定义的___文法,它不能产生的串___;

        (1)A.0型        B.1型      C.2型      D.3型

        (2)A.0011      B.1010      C.1001      D.0101

        分析:

        此文法的推导式有:

            S->A0

            S->B1

            A->S1

            A->1

            B->S0

            B->0

        这些推导式完全与:A->α|Bα (左线性)形式相符,所以此文法是3型文法

        S为开始符,所以从S开始推导

        (直接推导)由于:

        S->A0->S10->A010->1010

        S->B1->S01->A001->1001

        S->B1->S01->B101->0101

        此文法不能产生的串为:0011

构造推导树



为上面例题的推导树
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