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设有文法G[E]: E- >E+E | E*E | (E)| i, ()是该文法的句子。 A i+E B ii*i C i*(i+i) D i+i E i*i+i

设有文法G[E]: E- >E+E | E*E | (E)| i, ()是该文法的句子。

A i+E

B ii*i

C i*(i+i)

D i+i

E i*i+i

题目解答

答案

### 问题解析 题目给出的文法 $ G[E] $ 是一个简单的算术表达式文法,其中 $ E $ 是起始符号。文法的产生式规则如下: 1. $ E \rightarrow E + E $ 2. $ E \rightarrow E * E $ 3. $ E \rightarrow (E) $ 4. $ E \rightarrow i $ 这些规则表示 $ E $ 可以是: - 两个 $ E $ 之间的加法运算 - 两个 $ E $ 之间的乘法运算 - 括号内的一个 $ E $ - 一个标识符 $ i $ ### 选项分析 我们需要检查每个选项是否可以由文法 $ G[E] $ 生成。 #### 选项 A: $ i + E $ - $ i $ 是一个有效的 $ E $。 - $ E $ 可以是任何由文法生成的表达式。 - 但是,根据文法规则, $ E $ 不能直接生成 $ i + E $,因为 $ E $ 不能以 $ + $ 开头。 - 因此, $ i + E $ 不是文法的句子。 #### 选项 B: $ ii* $ - $ i $ 是一个有效的 $ E $。 - 但是,根据文法规则, $ E $ 不能直接生成 $ ii* $,因为 $ E $ 不能以两个 $ i $ 直接相连。 - 因此, $ ii* $ 不是文法的句子。 #### 选项 C: $ i * (i + i) $ - $ i $ 是一个有效的 $ E $。 - $ (i + i) $ 可以由文法生成: - $ E \rightarrow (E) $ - $ E \rightarrow E + E $ - $ E \rightarrow i $ - $ i * (i + i) $ 可以由文法生成: - $ E \rightarrow E * E $ - $ E \rightarrow i $ - $ E \rightarrow (i + i) $ - 因此, $ i * (i + i) $ 是文法的句子。 #### 选项 D: $ i + i $ - $ i $ 是一个有效的 $ E $。 - $ i + i $ 可以由文法生成: - $ E \rightarrow E + E $ - $ E \rightarrow i $ - 因此, $ i + i $ 是文法的句子。 #### 选项 E: $ i * i + i $ - $ i $ 是一个有效的 $ E $。 - $ i * i $ 可以由文法生成: - $ E \rightarrow E * E $ - $ E \rightarrow i $ - $ i * i + i $ 可以由文法生成: - $ E \rightarrow E + E $ - $ E \rightarrow i * i $ - $ E \rightarrow i $ - 因此, $ i * i + i $ 是文法的句子。 ### 最终答案 根据上述分析,选项 C, D, E 都是文法的句子。但是题目要求选择一个答案,因此我们选择最符合题目要求的选项。 **答案:D $ i + i $** 如果题目允许选择多个答案,那么答案应该是 **C, D, E**。

解析

本题考查上下文无关文法的应用,需要判断给定选项中哪些字符串是文法$G[E]$的句子。文法的规则为:

  1. $E \rightarrow E + E$
  2. $E \rightarrow E * E$
  3. $E \rightarrow (E)$
  4. $E \rightarrow i$

核心思路是通过递归推导验证每个选项是否符合文法规则。关键点在于:

  • 运算符必须连接两个完整的表达式(如$E + E$,不能直接连接运算符和标识符)。
  • 括号必须包裹有效表达式(如$(E)$中的$E$需合法)。
  • 标识符$i$是原子单位,不能与其他$i$直接拼接。

选项分析

选项A: $i + E$

  • $i$是合法的$E$,但$E$不能直接以运算符开头(如$+E$)。
  • 无法生成,因为文法中$E$的推导必须以$i$、括号或运算符连接的两个$E$开头。

选项B: $ii*$

  • 标识符$i$不能直接拼接(如$ii$),且运算符$*$需连接两个$E$。
  • 无法生成,因为文法中无规则允许$i$与$i$直接相连。

选项C: $i * (i + i)$

  1. 外层结构:$i * (i + i)$可分解为$E * E$,其中左边$E$为$i$,右边$E$为$(i + i)$。
  2. 括号内推导:$(i + i)$由$E \rightarrow (E)$生成,内部$E$推导为$E + E$,最终每个$E$为$i$。
  • 合法生成,符合文法规则。

选项D: $i + i$

  • 直接由$E \rightarrow E + E$生成,两个$E$均推导为$i$。
  • 合法生成。

选项E: $i * i + i$

  1. 整体结构:$i * i + i$可分解为$E + E$,其中左边$E$为$i * i$,右边$E$为$i$。
  2. 左边推导:$i * i$由$E \rightarrow E * E$生成,两个$E$均推导为$i$。
  • 合法生成。

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