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。

1. 括号要有一对出现，不能出现单个括号
2. 不能出现连续的算术符号，比如两个加号
3. 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;}public 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 stubint 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