
【计】 operator precedence matrix
【计】 OP; operator symbol
【化】 operator
【计】 precedence matrix
算符优先矩阵(Operator Precedence Matrix)是编译原理中用于语法分析的关键工具,属于自底向上解析方法的一种。其核心功能是定义运算符(如加减乘除)之间的优先级和结合性,从而指导语法分析器正确处理表达式结构。
算符优先矩阵是一个二维表格,行和列均对应语言中的终结符(运算符或界限符)。矩阵中的每个单元格存储三类关系之一:
例如,表达式 $a + b times c$ 中,$+$ 和 $times$ 的关系可表示为 $+ lessdot times$,表明乘法优先于加法。
该矩阵主要用于算符优先分析法(Operator Precedence Parsing),通过比较相邻运算符的优先级关系,确定语法树的归约顺序。典型应用包括:
国际计算机协会(ACM)发布的《编程语言语法分析标准》指出,算符优先矩阵在早期编译器(如FORTRAN)设计中发挥了重要作用,其时间复杂度可控制在$O(n)$级别。
需注意该方法的局限性:无法处理所有上下文无关文法,且对非运算符类终结符的支持较弱。现代编译器常将其与LR分析法结合使用以提升覆盖率。
算符优先矩阵是编译原理中用于自底向上语法分析(算符优先分析法)的重要工具,主要用于确定不同运算符之间的优先级关系,从而指导语法分析过程中的归约顺序。
算符优先关系:
矩阵结构:
计算FIRSTVT和LASTVT集合:
FIRSTVT(P)
:非终结符P能推出的最左终结符LASTVT(P)
:非终结符P能推出的最右终结符填充矩阵规则:
A→...aB...
,则对所有b∈FIRSTVT(B)
有a <· b
A→...Bb...
,则对所有a∈LASTVT(B)
有a ·> b
≐
以简单表达式文法为例:
E → E + T | T
T → T * F | F
F → ( E ) | id
矩阵部分内容可能为:
+*()id
+·> <· <· ·> <·
*·> ·> <· ·> <·
(<· <· <· ≐ <·
)·> ·> N/A·> N/A
id ·> ·> N/A·> N/A
该矩阵通过明确运算符间的优先级关系,为语法分析器提供移进-归约决策依据,是编译器中处理表达式解析的关键数据结构。
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