喬姆斯基的文法分類

2021-07-02 06:14:25 字數 1706 閱讀 8970

終結符,通俗的說就是不能單獨出現在推導式左邊的符號,也就是說終結符不能再進行推導。不是終結符的都是非終結符。非終結符可理解為乙個可拆分元素,而終結符是不可拆分的最小元素。如:有α → β ,則α 必然是個非終結符。一般書上把非終結符用大寫字母表示,而終結符用小寫字母表示。識別符號就是開始符。由文法產生語言句子的基本思想是:從識別符號開始,把當前產生的符號串中的非終結符號替換為相應規則右部的符號串,直到最終全由終結符號組成。這種替換過程稱為推導或產生句子的過程,每一步成為直接推導或直接產生。

(非終結符:a,b,c,d,終結符:a,b,c,d)   

0型文法,產生式左右部可以使用"非終結符"和"終結符"隨意組合,但左部不能為空,如daabb->ccdd;   

1型文法,在0型文法的基礎上,要求右部的符號長度大於左部(空除外),如aabb->ccdddd   

2型文法,在1型文法的基礎上,要求左部必須由非終結符號組成,如ab->ccddddd   

3型文法,在2型文法的基礎上,產生式必須型如:a->aa|a或a->aa|a,比如:a->aa,a->aa,這些都不是

下面給出4型文法的形式化描述:

設g=(vn,vt,p,s),如果它的每個產生式α→β是這樣一種結構:α∈( vn∪vt )*且至少含有乙個非終結符,而β∈( vn∪vt )*, 

則g是乙個0型文法。 

0型文法也稱短語文法。 

乙個非常重要的理論結果是,0型文法的能力相當於圖靈機(turing)。 

或者說,任何0型語言都是遞迴可列舉的; 

反之,遞迴可列舉集必定是乙個0型語言。[@more@]  對0型文法產生式的形式作某些限制,以給出1,2和3型文法的定義。 

設g=(vn,vt,p,s)為一文法,若p中的每乙個產生式α→β均滿足|β|≥|α| , 

僅僅s→ε除外,則文法g是1型或上下文有關的。 

在有些文獻給的定義中,將上下文有關文法的產生式的形式描述為 

α1aα2→α1βα2,其中α1、α2和β都在( vn∪vt )*中(即在v*中), 

β≠ε,a在vn中。 

這種定義與前邊的定義等價。但它更能體現"上下文有關"這一術語, 

因為只有a出現在α1和α2的上下文中,才允許用β取代a。 

設g=(vn,vt,p,s),若p中的每乙個產生式α→β滿足: 

α是一非終結符,β∈( vn∪vt )*則此文法稱為2型的或上下文無關的。 

有時將2型文法的產生式表示為形如:a→β其中a∈vn, 

也就是說用β取代非終結符a時,與a所在的上下文無關, 

因此取名為上下文無關文法。 

設g=(vn,vt,p,s),若p中的每乙個產生式的形式都是a→ab或a→a, 

其中a和b都是非終結符,a是終結符,則g是3型文法或正則文法。 

多數程式語言的單詞的語法都能用正則文法或3型文法來描述。 

3型文法g=(vn,vt,p,s)的p中的規則有兩種形式: 

一種是前面定義的形式,即:a→ab或a→a其中a,b∈vn ,a∈vt*, 

另一種形式是:a→ba或a→a,前者稱為右線性文法,後者稱為左線性文法。 

正規文法所描述的是vt*上的正規集。 

四個文法類的定義是逐漸增加限制的,因此每一種正規文法都是上下文無關的,每一種上下文無關文法都是上下文有關的,而每一種上下文有關文法都是0型文法。稱0型文法產生的語言為0型語言。上下文有關文法、上下文無關文法和正規文法產生的語言分別稱為上下文有關語言、上下 

文無關語言和正則語言。

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