Программа реализации конечного автомата, распознающего целое число

К основной странице курса

Тема 1. Конечные автоматы и их реализация

Автоматная грамматика для целого со знаком

Beg -> +A | -A | цB A -> цB B -> цB | ε

Граф автоматной грамматики для целого со знаком

Регулярное выражение для целого со знаком

(+|-|)ц+

Программа 1 с таблицей переходов

// Реализация конечного автомата таблицей
// Beg     - начальное состояние
// A       - после знака
// B       - после цифры
// En      - конечное состояние
// Err     - состояние ошибки
// Digit   - встречена цифра
// Sign    - встречен знак
// Eot     - встречен конец текста
// Unknown - встречен неизвестный символ

type
  States = (Beg,A,B,En,Err);
  KindCh = (Digit, Sign, Eot, Unknown);
  
function Kind(ch: char): KindCh;
begin
  case ch of
'0'..'9':   Result := Digit;
'+','-':    Result := Sign;
#13,#10:    Result := Eot;
  else   Result := Unknown; 
  end;
end;  

var P: array [Beg..B,Digit..Unknown] of States :=
  ((B, A, Err, Err),
   (B, Err, Err, Err),
   (B, Err, En, Err));

procedure error();
begin
  writeln('error');
  halt;
end;

var 
  ch: Char;
  State: States := Beg;
begin
  read(ch);
  while (State<>En) and (State<>Err) do
  begin
    writeln(State);
    State := P[State,Kind(ch)];
    read(ch);
  end;
  writeln(State);
end.

Граф автоматной грамматики идентификаторов

Задания к теме 1 "Конечные автоматы и их реализация".

1. Реализовать программу 1. Проверить, верно ли она распознает целое без знака. Если верно, формировать соответствующее целое со знаком.Сделать все варианты ошибок.
2. Назвать состояния ошибок Err1, Err2 и т.д. В зависимости от типа ошибки выдавать диагностику. Предусмотреть диагностики вида: "Неверный символ", "Знак + не может содержаться внутри целого", "После целого не может быть других символов"
3. Составить таблицу конечного автомата для распознавания идентификаторов. Проверить работу программы в случае правильного и неправильного ввода. Выводить разную диагностику в зависимости от типа ошибки.
4. Нарисовать граф автоматной грамматики для целого со знаком, начинающегося не с цифры 0. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
5. Нарисовать граф автоматной грамматики для чередующихся букв и цифр. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
6. Нарисовать граф автоматной грамматики для списка букв, разделенных символом , или ;. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
7. Нарисовать граф автоматной грамматики для списка цифр, разделенных одним или несколькими пробелами. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
8. Нарисовать граф автоматной грамматики для выражения вида 1+2-3-4+5. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
9. Нарисовать граф автоматной грамматики для вещественного с десятичной точкой 123.45678. Реализовать конечный автомат. Оттестировать.
10. В программе 1 попытаться восстановиться после ошибки, возвращаясь в предыдущее состояние и выводя предупреждение с местом ошибки и неверным символом

Программа с заменой таблицы переходов условными операторами

Синтаксическая диаграмма

Код программы-распознавателя

// Вместо таблицы - условные операторы
procedure error();
begin
  writeln('error');
  halt;
end;

var ch: Char;

begin
  var s: string := '';

  read(ch);
  if ch in ['+','-'] then
    read(ch);
    
  if ch in ['0'..'9'] then
    read(ch)
  else error;
  
  while ch in ['0'..'9'] do
    read(ch);
  
  if ch<>#13 then
    error;
    
  writeln('Распознано целое число');
end.

Задания 1

1. Реализовать программу 1
2. Попытаться восстановиться после ошибки, возвращаясь в предыдущее состояние и выводя предупреждение с местом ошибки и неверным символом

Задания 2

1. Реализовать программу 2
2. Реализовать в программе 2 семантические действия по накоплению в строке распознанного целого числа и преобразованию его в целое в конце разбора (при встрече завершающего символа)
3. Построить автоматную грамматику для идентификаторов.
4. По данной грамматике построить граф грамматики, представляющий ДКА, и реализовать анализатор с помощью таблицы
5. Преобразовать граф грамматики в синтаксическую диаграмму и построить программу разбора без использования таблицы
6. Построить автоматную грамматику для распознавания вещесивенных и синтаксическую диаграмму для нее