4.3.1 自顶向下表解析

为了识别,我们只看表T中一个输入的一个元素:TS,1是否包含n(其中S是起始符号,n是输入句子的长度)?

图1

为了找出答案,我们将查询以某种形式放入堆栈,并将所有语法规则对S使用,我们绘制了所有TS,1的包含n的可能的列表,就像我们在Unger解析器中所作的一样。对于像S--->AB这样的规则,要考虑:

  • TA,1是否包含0,且TB,1是否包含n

  • TA,1是否包含1,且TB,2是否包含n-1

  • TA,1是否包含2,且TB,3是否包含n-2

  • · · ·

  • TA,1是否包含n,且TB,n+1是否包含0

如果满足以上的任何一条,那么TS,1则必须包含n

每一个新的查询都可以以相同方式扩展和检查。最终这些查询将变成“终结符查询”,可以不产生新的查询来解决现有的查询问题。例如“Ta,K是否包含1?”这样的问题,可以通过检查输入中位置K是否包含a来解决,又或者“TP,K是否包含0?”,这个等同于“P是否生成ε?”。一旦我们得到了一个问题的答案,并将之存储在表中一个合适的位置,我们这样做不止可以用于顶部问题,也可以用于中间的所有问题。这一点非常重要,因为我们可以不做进一步计算就得到答案,只要同一问题再次出现,而实际上这个情况出现的频率很高。请注意,有可能需要存储一些消极信息(实际上应该是有关缺省的积极信息),在表T的输入中:像TA,K这样的输入可能包含“是否包含7”这样的信息。还有一点,这个过程并不总是计算表中的所有输入内容;监狱语法本身,这些漏掉的输入可能永远不会成为识别的一部分。对于部分应用程序,这是一个优势。

将计算结果存储在表中以便通过表查找来代替重新计算的技术称为记忆化(memoization)。这是非常有效且广泛适用的技术,而且可以将算法的时间复杂度从指数级降为线性,就像前面的例子一样。记忆化于1968年由Michie [410]提出,然后由Sheil [20]引入解析(但他至今尚未使用“memoization”一词);见Norvig [343]。

此外,我们要使用Unger解析器中相同的方式,再来处理一次左递归非终结符。如果非终结符A是左递归的,那么问题“TA,1是否包含包含n”将再次产生问题“TA,1是否包含n”,然后就会进入一个死循环。但是只要放弃同一问题的递归问题,这个状况就解决了,因为第二个问题不会产生第一个问题已经解决过的问题。生成的问题是否是递归的可以通过在堆栈中查询来确定。简而言之,自顶向下表解析与拥有了记忆化之后的Unger解析非常相似。

该算法的完整实现见17.3节。

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