Program pro analýzu bezkontextových gramatik

Daniel Merta

Diplomová práce

A Program for Analysis of Context-free Grammars

Anotace:

V rámci této diplomové práce vznikl program, který umí analyzovat určité vlastnosti bezkontexto- vých gramatik a také s nimi provádět různé operace. Příslušná problematika a související informace jsou popsány v teoretické části práce. Další samostatné kapitoly se věnují konkrétnímu návrhu to- hoto programu a jeho implementaci. V závěru je funkčnost programu demonstrována na příslušných bezkontextových gramatikách. Možných funkcí, vlastností a operací nad gramatikami existuje ob- rovské množství. Tento program umožňuje výpočet množin F IRST a F OLLOW , provádění redukce gramatiky, odstranění epsilon-pravidel, odstranění jednoduchých pravidel, převod do Chomského a Greibachové normálních forem a konstrukci ekvivalentního nedeterministického zásobníkového au- tomatu. Dále umí program detekovat LR(0) a LL(1) typy gramatik, počítat LR položky, detekovat související konflikty a validovat vstupní řetězce. Od počátku byl program navrhován tak, aby jej bylo možné v budoucnu rozšířit o novou funkcionalitu.

Abstract:

Within this diploma thesis, there was created a program that can analyze certain properties of context-free grammars and also perform various operations on them. The relevant theory and in- formation on this topic are described in the theoretical part of the thesis. Next chapters are devoted to the particular design of this program and its implementation. Finally, the functionality of the program is demonstrated on several examples of context-free grammars. There exist a huge number of possible functions, properties and operations over grammars. This program can compute F IRST and F OLLOW sets, perform grammar reduction, removal of epsilon rules, removal of simple rules, conversion to Chomsky and Greibach normal forms and construct an equivalent non-deterministic pushdown automaton. The program can also detect LR(0) and LL(1) types of grammars, compute LR items, detect related conflicts and validate input strings. From the beginning, the program was designed so that it could be extended with new functionality in the future.

Klíčová slova

bezkontextová gramatika, syntaktická analýza, syntaktický analyzátor, LL(1), LR(0), zásobníkový automat, Chomského normální forma, Greibachové normální forma, Python

Keywords

context-free grammar, syntax analysis, parser, LL(1), LR(0), pushdown automaton, Chomsky normal form, Greibach normal form, Python

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 7. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 8. 2022
• Vedoucí: Zdeněk Sawa
• Oponent: Martin Kot, Martin Kot

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Informatika a výpočetní technika