Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Синтаксический разбор строк и конечные автоматы

Название: Синтаксический разбор строк и конечные автоматы
Раздел: Рефераты по информатике
Тип: реферат Добавлен 06:52:22 13 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 49 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Синтаксический разбор строк и конечные автоматы

Андрей Боровский

В этой статье речь пойдет о том, как анализировать информацию, переданную в виде последовательности символов (строку) и выделять из нее значимые элементы. Мы рассмотрим сравнительно простые ситуации, с которыми программистам приходится сталкиваться при решении самых разных задач: разбор выражений с простой синтаксической структурой, но с довольно свободными правилами записи.

Допустим, в программе, которую вы пишете, нужен модуль, анализирующий текст HTML-страницы. Мы напишем функцию, которая, получив строку, содержащую тэг, извлекала бы из этой строки все атрибуты тэга и их значения. Структуру тэга можно схематично представить следующим образом: <ТЭГ атрибут1 = "значение" атрибут2 = "значение" ...> На первый взгляд задача кажется очень простой, однако ситуация осложняется из-за достаточно мягких правил языка HTML. Между именем атрибута, знаком равенства и значением может стоять любое число разделительных символов (пробелов, символов табуляции и даже символов перехода на новую строку), или же разделительные символы могут вообще отсутствовать. Значения атрибутов могут быть либо заключены в кавычки, либо нет, при этом значение, заключенное в двойные кавычки, может содержать символы одинарных кавычек, и наоборот. Кроме того, не всем атрибутам тэгов присваиваются значения.

Для решения указанной проблемы мы напишем функцию ParseTag, анализирующую переданный ей тэг и создающую списки атрибутов тэга и их значений. Функция ParseTag действует по принципу конечного автомата. Конечные автоматы и подобные им структуры широко применяются при обработке строк. Сферы наиболее частого применения конечных автоматов включают поиск подстрок по заданному образцу, обработку регулярных выражений (regular expressions), лексический и синтаксический анализ. Конечные автоматы широко применяются в трансляторах и интерпретаторах (не говоря уже о таких задачах, как проектирование логических устройств).

Строгое определение конечных автоматов можно найти в любом учебнике по теории алгоритмов, мы же здесь ограничимся интуитивным определением. В каждый данный момент времени конечный автомат может находиться в одном из возможных состояний (число состояний, в которых может находиться конечный автомат – конечно). Автомат последовательно считывает символы входного текста (строки). Каждый считанный символ либо переводит автомат в новое состояние, либо оставляет его в прежнем состоянии. Формально автомат можно описать при помощи функции переходов. Аргументами этой функции являются предыдущее состояние автомата и очередной считанный символ, а значением – новое состояние автомата.

Множество состояний для нашего автомата включает:

ReadTag – читает имя тэга;

WaitAttr – ожидает имя атрибута;

WaitAttrOrEq – ожидает имя атрибута или символ '=';

ReadAttr – читает имя атрибута;

WaitValue – ожидает значение атрибута;

ReadValue – читает значение атрибута без кавычек;

ReadValueSQ – читает значение атрибута в одинарных кавычках;

ReadValueDQ – читает значение атрибута в двойных кавычках.

Следуя терминологии конечных автоматов, мы можем назвать состояния WaitAttr, WaitAttrOrEq, ReadAttr и ReadValue допускающими. Это означает, что если после обработки переданной строки автомат находится в каком-либо другом состоянии, значит, тэг содержит ошибку (автомат не проверяет, завершается ли строка символом '>', это – задача блока, вызывающего функцию ParseTag).

Процесс программной реализации автомата можно упростить, построив для него диаграмму переходов. Далее приводится диаграмма переходов для нашего автомата. Цифры на диаграмме соответствуют номерам состояний, перечисленных выше.

Рисунок 1

Пояснения к диаграмме:

a - символ-разделитель

b - любой символ кроме разделителя

c - символ "="

d - любой символ кроме разделителя и символа "="

e - любой символ кроме разделителя и кавычек

f - символ одинарных кавычек

g - символ двойных кавычек

Ниже приводится текст функции ParseTag и вспомогательной функции GetSubString. У функции ParseTag есть четыре параметра: строка, содержащая тэг, заключенный в '<' и '>', строка, в которой возвращается имя тэга, и объекты типа TStringList, содержащие имена и значения атрибутов соответственно. Если данному атрибуту не сопоставлено никакое значение, в списке значений имени атрибута соответствует пустая строка. В случае успешного выполнения функция возвращает значение 0, в противном случае – 1.

Автомат реализован в теле цикла функции ParseTag. Добавление нового элемента в список осуществляется в момент перехода из состояния ReadXXX в какое-либо другое состояние. Кроме этого в цикл добавлена проверка ошибок синтаксиса, например, двух символов '=', следующих подряд. После завершения цикла мы анализируем состояния автомата. Если автомат находится в одном из состояний ReadXXX, происходит добавление последнего элемента в соответствующий список. Если автомат не находится ни в одном из допускающих состояний, функция возвращает сообщение о синтаксической ошибке.

function GetSubString(const S : String; Start, Stop : Integer):

String;

begin

SetLength(Result, Stop-Start);

Move(S[Start], Result[1], Stop-Start);

end;

function ParseTag(const Tag : String; var TagName : String;

Attrs, Values : TStringList): Integer;

type

// Возможныесостояния

TState = (ReadTag, WaitAttr, WaitAttrOrEq, ReadAttr, WaitValue,

ReadValue, ReadValueSQ, ReadValueDQ);

const

// Значения, возвращаемыефункцией GetLink

resOK = 0; // разбор прошел успешно

resBadSyntax = -1; // синтаксическая ошибка

// Набор возможных разделительных символов

Delimeters = [' ', #9, #13, #10];

var

State : TState;

StartPos, i : Integer;

begin

Result := resOK;

// очищаемсписокэлементов

Attrs.Clear;

Values.Clear;

State := ReadTag; // входноесостояниеавтомата

i := 2; // пропускаемсимвол '<'

while (Tag[i]<>'>') and (i<Length(Tag)) do

begin

case State of

ReadTag:

if Tag[i] in Delimeters then

begin

// чтениеименитэгазакончено

TagName := GetSubString(Tag, StartPos, i);

State := WaitAttr;

end;

WaitAttr:

if (Tag[i] in Delimeters) = False then

begin

if Tag[i] = '=' then

begin

Result := resBadSyntax;

Exit;

end;

StartPos := i;

State := ReadAttr;

end;

ReadAttr:

if (Tag[i] in Delimeters) or (Tag[i] = '=') then

begin

// чтение имени атрибута закончено, добавляем имя атрибута в список

Attrs.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

if Tag[i] = '=' then State := WaitValue

else State := WaitAttrOrEq;

end;

WaitAttrOrEq:

if (Tag[i] in Delimeters) = False then

begin

if Tag[i] = '=' then State := WaitValue else

begin

// начинается чтение имени атрибута

// предыдущему атрибуту не присвоено никаких значений,

// добавляем пустую строку в список Values

Values.Add('');

State := ReadAttr;

StartPos := i;

end;

end;

WaitValue:

if (Tag[i] in Delimeters) = False then

begin

if Tag[i] = '=' then

begin

// два символа '=' подряд

Result := resBadSyntax;

Exit;

end;

if Tag[i] = '"' then

begin

// чтение значения начнется со следующего символа после кавычек:

StartPos := i + 1;

State := ReadValueDQ;

end else

if Tag[i] = '''' then

begin

// чтение значения начнется со следующего символа после кавычек:

StartPos := i + 1;

State := ReadValueSQ;

end else

begin

// чтение значения без кавычек

StartPos := i;

State := ReadValue;

end;

end;

ReadValue:

if Tag[i] in Delimeters then

begin

// чтениезначениязакончено

Values.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

State := WaitAttr;

end;

ReadValueDQ:

if Tag[i] = '"' then

begin

// чтение значения в двойных кавычках закончено

Values.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

State := WaitAttr;

end;

ReadValueSQ:

if Tag[i] = '''' then

begin

// чтение значения в одинарных кавычках закончено

Values.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

State := WaitAttr;

end;

end; // case State of

Inc(i);

end; // while (Body[i]<>'>') and (i<Length(Tag)) do

// проверяем состояние автомата после обработки строки

// последним символом строки должен быть '>'

case State of

ReadValue : Values.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

ReadAttr : Attrs.Add(GetSubString(Tag, StartPos, i));

ReadTag : TagName := GetSubString(Tag, StartPos, i);

WaitAttr, WaitAttrOrEq: ; // ничегонеделаем

else Result := resBadSyntax; // другиесостояниянедопустимы

end;

end;

Одной из важных особенностей такого подхода к разбору строк является то, что анализ выполняется по мере считывания символов, с использованием информации о текущем символе и символах, прочитанных ранее. Это позволяет вести обработку данных, передающихся по некоторому последовательному каналу, непосредственно в процессе их поступления.

Фактически представленная функция выполняет две операции: выделяет в переданной строке синтаксические элементы (tokens) и определяет, что представляет собой данный элемент (имя тэга, имя атрибута, значение атрибута). Решение о том, чем является следующий элемент, принимается заранее, на основании данных о предыдущем элементе и простых правил: за именем тэга следует имя атрибута; за именем атрибута следует либо имя атрибута, либо символ '='; за символом '=' следует значение атрибута.

Процедуры, основанные на конечных автоматах, широко применяются для проверки синтаксиса. В качестве примера рассмотрим функцию CheckMath, выполняющую синтаксический анализ математического выражения:

function CheckMath(const S : String) : Integer;

type

TState = (Start, InDigit, AfterDigit, InOp, InLPrnt, InRPrnt);

const

resLPrntMissing = -1;

resRPrntMissing = -2;

var

State : TState;

i, ParCount : Integer;

begin

Result := 0;

ParCount := 0; // счетчикскобок

State := Start;

for i := 1 to Length(S) do

case State of

Start: // входноесостояние

case S[i] of

' ': ; // состояние не меняется

'0'..'9' : State := InDigit;

'-' : State := InOp; // символ '-' перед числом или скобкой

'(' :

begin

Inc(ParCount);

State := InLPrnt;

end;

else

begin

// Синтаксическаяошибка

Result := i;

Exit;

end;

end;

InDigit:

case S[i] of

'0'..'9' : ; // состояниенеменяется

'+', '-', '*', '/' : State := InOp;

')' :

begin

Dec(ParCount);

State := InRPrnt;

end;

' ' : State := AfterDigit;

else

begin

Result := i;

Exit;

end;

end;

AfterDigit:

case S[i] of

' ' : ;

'+', '-', '*', '/' : State := InOp;

')' :

begin

Dec(ParCount);

State := InRPrnt;

end;

else

begin

Result := i;

Exit;

end;

end;

InOp :

case S[i] of

' ' : ;

'0'..'9' : State := InDigit;

'(' :

begin

Inc(ParCount);

State := InLPrnt;

end;

else

begin

Result := i;

Exit;

end;

end;

InLPrnt:

case S[i] of

'0'..'9' : State := InDigit;

'-' : State := InOp;

'(' : Inc(ParCount);

' ' : ;

else

begin

Result := i;

Exit;

end;

end;

InRPrnt:

case S[i] of

'+', '-', '*', '/' : State := InOp;

')' : Dec(ParCount);

' ' : ;

else

begin

Result := i;

Exit;

end;

end;

end; // case State of

if State in [InLPrnt, InOp] then //Недопустимыесостояния

Result := Length(S);

if ParCount > 0 then Result := resRPrntMissing else

if ParCount < 0 then Result := resLPrntMissing;

end;

Входное математическое выражение может содержать целочисленные константы, символы арифметических операций и скобки. Между символами операций, скобками и числами допустимо любое количество пробелов. Функция CheckMath возвращает значение 0, если переданное ей выражение не содержит ошибок. Если выражение содержит ошибку, функция возвращает положительное число, соответствующее позиции символа, в которой была обнаружена ошибка. Если число открытых скобок не равно числу закрытых, функция возвращает либо -1, либо -2, в зависимости от того, каких скобок не хватает.

В данной функции задействованы следующие состояния:

Start – начальное состояние;

InDigit – прочитана цифра;

AfterDigit – прочитан разделитель после цифры;

InOp – прочитан символ арифметической операции;

InLPrnt – прочитана открывающая скобка;

InRPrnt – прочитана закрывающая скобка.

Символы пробела не изменяют предыдущего состояния, за исключением состояния InDigit. Последнее сделано для того, чтобы не допустить появления пробелов между символами, составляющими численную константу.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:56:43 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
11:31:10 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:28:20 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Синтаксический разбор строк и конечные автоматы

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150043)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru