《编译原理与技术》练习题 1
练习 1
1.1 为什么高级程序语言需要编译程序？ 1.2 解释下列术语：
源程序，目标程序，翻译程序，编译程序，解释程序 1.3 简单叙述编译程序的主要工作过程。
1.4 编译程序的典型体系结构包括哪些构件，主要关系如何，请用辅助图示意。 1.5 编译程序的开发有哪些途径？了解你熟悉的高级编程语言编译程序的开发方式。 1.6 运用编译技术的软件开发和维护工具有许多类，简单叙述每一类的主要用途。 1.7 了解一个真实编译系统的组成和基本功能。 1.8 简单说明学习编译程序的意义和作用。
1.9 如果机器H上有两个编译：一个把语言A翻译成语言B，另一个把B翻译成C，那么可以把第一个编译的输出作为第二个编译的输入，结果在同一类机器上得到从A到C的编译。请用T形图示意过程和结果。
《编译原理与技术》练习题 2
练习 2
2.1 词法分析器的主要任务是什么？ 2.2 下列各种语言的输入字母表是什么？
(1) C (2) Pascal (3) Java (4) C#
2.3 可以把词法分析器写成一个独立运行的程序，也可以把它写成一个子程序，请比较各自的优劣。 2.4 用高级语言编写一个对C#或Java程序的预处理程序，它的作用是每次调用时都把下一个完整的句子送到扫描缓冲区，去掉注释和无用的空格、制表符、回车、换行。 2.5 用高级语言实现图2.5所示的Pascal语言数的状态转换图。 2.6 用高级语言编程实现图2.6所示的小语言的词法扫描器。 2.7 用自然语言描述下列正规式所表示的语言： (1) 0(0|1)*0
(2) ((?|0)1)*)* (3) (a|b)*a(a|b|?) (4) (A|B|...|Z)(a|b|...|z)* (5) (aa|b)*(a|bb)*
(6) (0|1|...|9|A|B|C|D|E)+(t|T) 2.8 为下列语言写正规式
(1) 所有以小写字母a开头和结尾的串。 (3) 所有表示偶数的串。 (4) 所有不以0开始的数字串。 (5) 能被5整除的10进制数的集合。 (6) 没有出现重复数字的全体数字串。 (1) (a|b)*a(a|b) (2) (a||b)*a(a|b) * (3) ab((ba|ab)*(bb|aa))*ab (4) 00|(0|1)*|11 (5) 1(0|1)*01
(6) 1(1010*|1(010)*1*0
2.10 请分别使用下面的技术证明(a|b)*，(a*|b*)*以及((a|?)b*)*这三个正规式是等价的： (1) 仅用正规式的定义及其代数性质；
(2) 从正规式构造的最小DFA的同构来证明正规式的等价。
(2) 所有以小写字母a开头或者结尾（或同时满足这两个条件）的串。
2.9 试构造下列正规式的NFA，并且确定化，然后最小化。
《编译原理与技术》练习题 3
2.11 构造有限自动机M，使得
(1) L(M) = {anbn | n ? 1}； (2) L(M) = {anbncn | n ? 1}；
(3) 它能识别?＝{0, 1}上0和1的个数都是偶数的串；
(4) 它能识别字母表{0, 1}上的串，但是串不含两个连续的0和两个连续的1；
(5) 它能接受形如?dd*，?d*E和?dd的实数，其中d={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}。 (6) 它能识别{a, b}上不含子串aba的所有串。
(c)
b a 4 S A D B 2.12 分别将下列NFA确定化，并画出最小化的DFA： (a) (b)
a 0 a,b 1 0 a a 1 a b b 3 a,b a a b a,b F b b 2 ? ? C b ? E ? 2.13 下面是URL的一个极其简化的扩展正规式的描述：
letter → [A-Za-z] digit → [0-9] letgit → letter| digit letgit_hyphen → letgit | _
letgit_hyphen_string → letgit_hyphen | letgit_hyphen letgit_hyphen_string label → letter (letgit_hyphen_string? letgit)？ URL → (label.)*label
(1) 请将这个URL的扩展正规改写成只含字母表{A, B, 0, 1, _, .}上符号的正规式； (2) 构造出识别（1）更简化的URL串的有限自动机。 2.14 用某种高级语言实现
(1) 将正规式转换成NFA的算法； (2) 将NFA确定化的算法； (3) 将DFA最小化的算法。 (1) 描述C浮点数的正规表达式。 (2) 描述Java表达式的正规表达式。
2.16 Pascal语言的注释允许两种不同的形式：花括弧对{...}，以及括弧星号对(*...*)。
(1) 构造一个识别这两种注释形式的DFA； (2) 用Lex的符号构造它的一个正规式。
2.17 写一个Lex输入源程序，它将产生一个把C语言程序中（注释除外）的保留字全部大写。
2.15 描述下列语言词法记号的正规表达式：
《编译原理与技术》练习题 4
练习 3
3.1 对于文法G3.26[E]
E→ T | E+T | E-T T→ F | T*F | T/F F→ (E) | i
证明(i+T)*i是它的一个句型。 3.2 给定文法G3.27[S]
S→ aAcB | BdS B→ aScA | cAB | b A→ BaB | aBc | a
试检验下列符号串中哪些是G3.27 [S]中的句子。
(1) aacb
(2) aabacbadcd (3) aacbccb
(4) aacabcbcccaacdca (5) aacabcbcccaacbca 3.3 考虑文法G3.28[S]
S→ (L) | a
L→ L, S | S
(1) 指出该文法的终结符号及非终结符号。 (2) 给出下列各句子的语法分析树：
① (a,a) ② (a,(a, a)) ③ (a, ((a, a), (a, a)))
(3) 分别构造(b)中各句子的一个最左推导和最右推导。 3.4 考虑文法G3.29[S]
S→ aSbS | bSaS |ε
(1) 讨论句子abab的最左推导，说明该文法是二义性的。 (2) 对于句子abab构造两个相应的最右推导。 (3) 对于句子abab构造两棵相应的分析树。 (4) 此文法所产生的语言是什么？ 3.5 文法G3.30[S]为：
S→ Ac | aB
A→ ab B→ bc
写出L(G3.30)的全部元素。
3.6 试描述由下列文法G[S]所产生的语言。
(1) S→ 10S0 | aA A→bA | a
(2) S→ SS | 1A0 A→1A0 | ε
(3) S→ 1A | B0 A→1A | C B→B0 | C C→1C0 | ε (4) S→ bAdc A→AS | a
《编译原理与技术》练习题 5
(5) S→ aSS S→a
(6) A → 0B | 1C
B → 1 | 1A | 0BB C → 0 | 0A | 1CC
3.7 设已给文法G3.31=(VN,VT,P,S)，其中：
VN = {S}
VT = {a1,a2,…,an,∨,∧, ~, [,]}
P = {S→ai| i=1,2,…,n}∪{S→ ~S, S→[ S∨S］, S → [ S∧S］}， 试指出此文法所产生的语言。
3.8 已知文法G3.32=({A,B,C},{a,b,c},A,P)，其中P由以下产生式组成：
A ?abc A ?aBbc Bb ?bB Bc ?Cbcc bC ?Cb aC ?aaB aC ?aa
问：此文法表式的语言是什么？ 3.9 已知文法 G3.33 [P]:
P → aPQR |abR RQ → QR bQ → bb
bR → bc cR → cc
证明 aaabbbccc 是该文法的一个句子。
3.10 构造一个文法，使其产生的语言是由算符+, *, (, ) 和运算对象a构成的算术表达式的集合。 3.12 已知语言L={anbbn| n≥1}, 写出产生语言L的文法。 3.13 写一文法，使其语言是偶正整数的集合。 要求：
(1) 允许0打头。 (2) 不允许0打头。 3.14 文法G3.34 [S]为：
S→ Ac|aB, A→ ab B→ bc
该文法是否为二义的？为什么？（提示：找一个句子，使之有两棵不同的分析树。） 3.15 证明下述文法G3.35［〈表达式〉］是二义的：
〈表达式〉→ a | (〈表达式〉) |〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉 〈运算符〉→ + | - | * | /
3.16 下面的文法产生a的个数和b的个数相等的非空a、b串
S→ aB | bA B→ bS | aBB | b
A→ aS | bAA | a
其中非终结符B推出b比a的个数多1个的串，A则反之。
(1) 证明该文法是二义的。
(2) 修改上述文法，不增加非终结符，使之成为非二义文法，并产生同样的语言。