上下文无关文法英文解释翻译、上下文无关文法的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 context-free grammar

分词翻译：

上下文的英语翻译：

context
【计】 context

无关的英语翻译：

be foreign to; be independent of; have nothing to do with
【计】 don't care

文法的英语翻译：

grammar

专业解析

在计算语言学和形式语言理论中，上下文无关文法（Context-Free Grammar, CFG）是一种重要的形式文法类型，用于描述形式语言的结构。其核心特征在于：文法规则的产生式（规则）的左侧仅包含一个非终结符号，且该规则的适用不受其周围符号（上下文）的限制。这意味着，无论一个非终结符号出现在句子的哪个位置，只要匹配了规则左侧，就可以应用该规则进行推导或替换。

汉英词典角度的详细解释：

术语构成与基本含义：
- 上下文无关 (Context-Free)：指文法规则的应用条件。规则形如 $A rightarrow alpha$，其中 $A$ 是一个非终结符号（代表语法范畴，如名词短语、动词短语等），$alpha$ 是由终结符号（具体的词或标记）和非终结符号组成的符号串。关键点在于，规则 $A rightarrow alpha$ 可以在任何出现 $A$ 的地方应用，而无需考虑 $A$ 左边或右边是什么符号。这与上下文有关文法（Context-Sensitive Grammar）形成对比，后者规则的应用依赖于特定的上下文。
- 文法 (Grammar)：指一套形式化的规则系统，用于精确地定义（生成）一种语言的所有合法句子（或结构），并排除所有不合法的句子。在计算语言学中，它特指用于描述语言结构的数学模型。
- 英文对应术语： Context-Free Grammar (CFG)。
核心特征与形式化定义：一个上下文无关文法 $G$ 通常由四元组定义： $$G = (V, Sigma, R, S)$$
- $V$：非终结符号（Non-terminal Symbols）的有限集合。表示语法变量或范畴（如 S, NP, VP）。
- $Sigma$：终结符号（Terminal Symbols）的有限集合。表示语言的基本词汇单元（如单词、词性标记）。要求 $V cap Sigma = emptyset$。
- $R$：产生式规则（Production Rules）的有限集合。每条规则形式为 $A rightarrow beta$，其中 $A in V$（单个非终结符），$beta in (V cup Sigma)^*$（由非终结符和终结符组成的符号串）。
- $S$：起始符号（Start Symbol），属于 $V$，代表整个句子或结构的起点（通常是 S）。
功能与应用：
- 生成语言： CFG 通过从起始符号 $S$ 开始，反复应用规则（用规则右侧 $beta$ 替换左侧的非终结符 $A$），最终生成仅由终结符号组成的字符串（句子）。所有能被文法 $G$ 生成的字符串的集合称为 $G$ 生成的上下文无关语言（Context-Free Language, CFL）。
- 描述结构： CFG 不仅能生成句子，还能为生成的句子赋予语法结构树（Parse Tree），清晰地展示句子的层次化成分结构。这对于自然语言处理（NLP）中的句法分析至关重要。
- 主要应用领域：
  - 编程语言的设计与编译器构造（描述编程语言的语法）。
  - 自然语言处理（NLP）中的句法分析（Parsing）。
  - 文档格式描述（如XML, HTML）。
  - 计算生物学中的序列分析。

权威参考来源：

Stanford Encyclopedia of Philosophy (Stanford University): 提供了对形式文法（包括上下文无关文法）的哲学和理论基础的精辟概述，强调其在计算理论和语言学中的地位。其条目“Formal Grammar”是权威参考。 (来源：Stanford Encyclopedia of Philosophy - Formal Grammar)
Sipser, M. (2012). Introduction to the Theory of Computation (3rd ed.). Cengage Learning. 这是计算理论领域的经典教材，对包括上下文无关文法在内的形式语言和自动机理论有系统、严谨的阐述。第2章专门讨论上下文无关文法。 (来源：Sipser, M. Introduction to the Theory of Computation)
中国科学院《计算机科学技术名词》第三版 (2018): 这是中国大陆计算机科学领域的权威术语标准。其中明确定义了“上下文无关文法 (context-free grammar)”及其相关概念（如上下文无关语言），是中文术语的官方标准来源。 (来源：中国科学院《计算机科学技术名词》)

网络扩展解释

上下文无关文法（Context-Free Grammar，CFG）是形式语言理论中的一种重要模型，主要用于描述编程语言、自然语言等具有递归结构的语法规则。其核心特征是：产生式规则的左侧仅包含单个非终结符，且替换过程不受周围符号（即上下文）的影响。

核心组成

非终结符（Variables）：表示语法类别（如表达式、语句），用大写字母表示（如 ( S, A, B )）。
终结符（Terminals）：语言中的基本符号（如数字、运算符），无法再分解，用小写字母或符号表示（如 ( a, +, id )）。
产生式规则（Productions）：定义非终结符如何替换为终结符或非终结符的组合，形式为 ( A rightarrow alpha )，其中 ( A ) 是非终结符，( alpha ) 是符号串。
起始符号（Start Symbol）：推导的起点，通常记为 ( S )。

形式化定义

上下文无关文法可表示为四元组： $$ G = (V, Sigma, R, S) $$ 其中：

( V )：非终结符集合
( Sigma )（Sigma）：终结符集合
( R )：产生式规则集合
( S )：起始符号

示例与推导

以简单算术表达式为例：

非终结符：( E )（表达式）
终结符：( +, *, (, ), id )
规则： $$ E rightarrow E + E mid E * E mid (E) mid id $$

通过反复应用规则可生成表达式，例如：

( E Rightarrow E + E Rightarrow id + E Rightarrow id + E E Rightarrow id + id id )
对应的语法树可直观展示结构（见下图）。

核心特性

递归性：允许规则中嵌套自身（如 ( E rightarrow E + E )），支持无限层次的嵌套结构（如括号匹配）。
表达能力：强于正则文法，可描述如平衡括号、复杂表达式等；弱于上下文有关文法，无法处理依赖上下文的规则（如变量声明前需定义）。

应用场景

编程语言设计：定义语法结构（如 if 语句、函数声明）。
编译器构造：用于语法分析阶段，生成抽象语法树（AST）。
自然语言处理：建模句子结构（如短语组合规则）。

局限性

无法处理上下文敏感约束，例如：

变量需先声明后使用（需上下文有关文法）。
标识符在同一作用域内唯一（需语义分析阶段处理）。

如需进一步学习，可参考形式语言与自动机理论教材，或编译器设计相关资源。