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出版者:Alphascript Publishing

作者:Miller, Frederic P.; Vandome, Agnes F.; McBrewster, John

出品人:

页数:90

译者:

出版时间:2009-12-28

价格:USD 49.00

装帧:Paperback

isbn号码:9786130270353

丛书系列:

图书标签:

• 形式语言
• 自动机
• 编译原理
• 上下文无关文法
• 语法分析
• 计算机科学
• 理论计算机科学
• 编程语言
• 算法
• 数据结构

《语境无关语法》 本书将深入探讨语境无关语法（Context-Free Grammar，CFG）这一计算语言学和形式语言理论中的核心概念。我们将从语境无关语法的基本定义和构成元素出发，逐步揭示其在描述编程语言、解析自然语言以及理解形式结构方面的强大能力。 第一章：语境无关语法的基石 本章将奠定理解语境无关语法的坚实基础。我们将详细介绍构成一个语境无关语法的四个关键要素：非终结符（Non-terminals）、终结符（Terminals）、产生式（Productions）和起始符号（Start Symbol）。我们会通过大量的实例，例如描述简单算术表达式、括号匹配等，来阐述这些元素的含义和作用。学习者将掌握如何准确地定义一个CFG，并理解其语法规则的结构。 非终结符： 代表语法中的抽象概念或类别，例如“表达式”、“句子”或“数值”。 终结符： 代表语言中的基本符号或词汇，例如编程语言中的关键字、运算符，或自然语言中的单词。 产生式： 定义了非终结符如何被展开成一系列终结符和/或非终结符的规则。我们将深入探讨不同形式的产生式，例如 $alpha ightarrow eta$ 的标准形式，以及递归、左递归和右递归等概念。 起始符号： 指定了推导过程的起点，通常代表整个语言的最高层级结构。 第二章：推导与语言生成 在理解了CFG的构成之后，本章将重点关注如何利用这些规则生成符合语法的字符串，即“推导”（Derivation）。我们将介绍左推导（Leftmost Derivation）和右推导（Rightmost Derivation）的概念，以及如何通过这些推导过程来验证一个字符串是否属于某个CFG所定义的语言。 推导过程： 通过反复应用产生式规则，从起始符号开始，逐步替换非终结符，最终生成一个完全由终结符组成的字符串。 归约（Reduction）： 推导的逆过程，即从一个字符串出发，找到匹配产生式右侧的部分，并将其替换为产生式左侧的非终结符，直到最终得到起始符号。 语言（Language）： 一个CFG所定义的语言是所有可以从起始符号推导出的终结符串的集合。我们将探讨如何识别和描述这种语言的特性。 第三章：解析与语法树 本章将深入探讨“解析”（Parsing）的概念，即如何将一个给定的字符串分解成其语法结构。我们将重点介绍语法树（Parse Tree）或抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST），它是表示字符串语法结构的图形化表示。 语法树： 一种二叉树或多叉树结构，其中叶子节点是终结符，内部节点是非终结符，每个非终结符节点的所有子节点组合起来形成了该非终结符产生式右侧的序列。 解析器（Parser）： 能够根据CFG规则将输入字符串构建成语法树的算法或程序。我们将概述不同类型的解析器，如自顶向下解析（Top-down Parsing）和自底向上解析（Bottom-up Parsing）。 歧义性（Ambiguity）： 当一个字符串存在多种不同的语法树时，该CFG就被认为是歧义的。我们将讨论歧义性带来的问题以及识别和处理歧义的方法。 第四章：CFG的性质与限制 本章将超越基本的定义和操作，深入探讨语境无关语法的理论性质及其局限性。我们将介绍一些重要的概念，如规范形式（Normal Forms）和泵引理（Pumping Lemma for Context-Free Languages）。 Chomsky范式（Chomsky Normal Form，CNF）和Greibach范式（Greibach Normal Form，GNF）： 将任意CFG转换为具有特定产生式形式的等价CFG，这对于某些解析算法和理论证明至关重要。 泵引理： 一个强大的工具，用于证明一个语言不是语境无关的。我们将展示如何应用泵引理来证明某些看似简单的语言（例如 ${a^n b^n c^n mid n ge 0}$）不属于CFG的范畴。 CFG的局限性： 认识到CFG无法描述的语言类型，例如需要“计数”或“匹配”多个不同部分的语言，从而引出对更强大文法模型的需求。 第五章：CFG的应用场景 本章将展示语境无关语法在现实世界中的广泛应用，特别是在计算机科学领域。 编程语言设计与编译： CFG是定义编程语言语法的标准方式。编译器使用CFG来解析源代码，验证其语法正确性，并生成中间代码或机器码。我们将探讨BNF（Backus-Naur Form）和EBNF（Extended Backus-Naur Form）等CFG的表示形式在编程语言定义中的作用。 自然语言处理（NLP）： 尽管自然语言的复杂性超出了纯粹的CFG范畴，但CFG仍然是句法分析（Syntactic Parsing）的基础。我们将介绍如何在NLP中使用CFG来构建句法树，并理解句子的结构。 XML和SGML： 这些标记语言的结构也可以用CFG来描述，确保文档的格式正确。 其他领域： 简要介绍CFG在其他领域的应用，如形式化验证、生物信息学等。 第六章：扩展与进阶 本章将对CFG的知识进行拓展，介绍与CFG相关的更高级概念和模型。 下推自动机（Pushdown Automata，PDA）： 描述了能够识别语境无关语言的计算模型。我们将展示PDA如何利用其堆栈结构来处理CFG的非终结符展开和归约过程。 上下文有关语法（Context-Sensitive Grammars，CSG）： 比CFG更强大的文法模型，能够处理更复杂的语言结构，但其解析难度也更大。 有限状态自动机（Finite State Automata，FSA）： 介绍比CFG更弱的文法模型，用于识别正则表达式定义的语言，并对比其能力限制。 LL和LR解析技术： 深入介绍两种主要的CFG解析技术，LL解析（自顶向下）和LR解析（自底向上），它们在编译器设计中扮演着关键角色。 通过对《语境无关语法》一书的学习，读者将能够全面而深入地理解这一计算语言学的重要理论工具，并掌握其在理论研究和实际应用中的方法和技巧。本书旨在为计算科学、软件工程、语言学等领域的学生和从业人员提供坚实的理论基础和实用的知识。

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坦白说，我对于"Context-free grammar"这个书名并没有太具体的期待，更多的是一种职业性的好奇。我在软件开发领域摸爬滚打多年，深知语法分析在构建任何一门编程语言时的重要性。我猜想这本书很可能是一本专注于理论的著作，它会详细阐述如何使用上下文无关文法来精确定义一门编程语言的结构。我期待它能够深入讲解各种文法表示法，比如BNF（巴科斯范式）和EBNF，以及它们在实际项目中的应用。更重要的是，我希望能在这本书中看到关于如何设计一个高效且易于解析的文法的最佳实践。或许它还会涉及一些自动机理论，比如下推自动机（pushdown automaton），以及它与上下文无关文法之间的紧密联系。我希望这本书能提供一些实用的技巧和算法，帮助开发者更好地理解和构建自己的语言解析器，从而提高开发效率和代码的健壮性。

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我最近接触到了一些关于形式语言和自动机的学习资料，而"Context-free grammar"这个书名正好与我正在探索的领域高度契合。我猜想这本书会深入讲解形式语言的定义、性质以及最重要的——上下文无关文法。我对其中关于文法符号、产生式规则、推导过程、分析树（parse tree）等概念的细节充满了期待。尤其想了解，为什么称之为“上下文无关”，它与“上下文有关”的文法（context-sensitive grammar）在根本上有什么区别，以及在实际应用中，这种“无关性”带来了哪些便利或局限。我希望这本书能够提供丰富的图示和具体例子，帮助我理解这些抽象的概念。例如，如何用一个上下文无关文法来描述一个简单的算术表达式，或者一个编程语言的基本语法结构。我非常希望这本书能让我对解析器（parser）的工作原理有更深入的认识，毕竟，理解代码的语法结构是构建编译器和解释器的基础。这本书对我来说，可能是一块通往更高级理论知识的垫脚石。

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这本书的名字听起来就很吸引人，"Context-free grammar"。光是这个名字，就勾起了我对理论计算机科学以及语言学交叉领域的好奇心。我一直对语言是如何形成的，以及计算机如何理解和生成语言的底层逻辑很感兴趣。我设想这本书会带领我深入探索那些看似抽象却又至关重要的规则，了解它们是如何构建出我们日常使用的语言，以及在编程语言中扮演着怎样的角色。我期望它能以一种清晰易懂的方式，将复杂的概念剖析开来，就像剥洋葱一样，一层层地揭示出自由上下文文法的核心思想。不知道这本书会不会有很多数学公式，希望不会太吓人，但如果真的有，也希望能有详细的解释和生动的例子来辅助理解。我对这本书的期待是，它不仅能增长我的知识，更能激发我用一种全新的视角去观察和理解语言的奥秘。我希望它能让我感受到理论的魅力，并从中获得一些启迪，或许能帮助我更好地理解一些编程语言的设计理念，甚至在未来，能为我提供一些解决语言相关问题的思路。

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我最近正在攻读计算机科学的某个分支，而“上下文无关文法”这个概念在课程中多次出现，让我对它产生了浓厚的兴趣。我从书名推测，这本书应该会全面且深入地探讨这一主题。我期待它能带领我系统地学习上下文无关文法的基本概念，包括字母表、符号、产生式、句型、句子以及文法本身。我希望能看到关于不同类型的上下文无关文法的分类和比较，比如确定性上下文无关文法和非确定性上下文无关文法。书中是否会包含关于文法优化的方法，例如消除左递归、提取公因子等，以提高解析效率？我尤其好奇，这本书会不会探讨上下文无关文法在更广阔的计算理论中的地位，例如它与图灵机之间的关系，以及它在形式语言理论中的重要性。我希望这本书能够解答我对这一核心概念的疑问，并为我进一步学习编译原理、形式语言等相关领域打下坚实的基础。

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在一次偶然的机会下，我在书店的角落里发现了这本书——《Context-free grammar》。这个名字本身就散发着一种学术气息，但又带着一种莫名的吸引力。我猜想这本书的读者群体可能偏向于计算机科学、语言学或者数学专业的研究者，但我相信，即使是对此领域稍有涉猎的爱好者，也能从中获得不少乐趣。我非常好奇，这本书会以怎样的笔触来描绘“上下文无关”这个概念。是会从其数学基础出发，严谨地推导定义，还是会通过生动的故事或类比来引入？我希望能在这本书中找到关于文法设计原则、不同文法类型的比较，以及它们在计算模型中的地位。我尤其想知道，在自然语言处理（NLP）领域，上下文无关文法扮演着怎样的角色？它在解析句子结构、提取语义信息方面有哪些优势和不足？这本书或许能解答我一直以来对语言理解机制的困惑，让我对语言的规则之美有更深刻的体会。

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