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编译原理设计题目
设计原则：
1.使用了《编译原理》中的某些内容，如原理、概念等；
2.具有完整性，表现或演示了某种完整的功能；
3.实用性，有一定的应用价值。
设计目的：花了足够的时间，做了一定量的工作，从而使得水平提高。设计语言：任意熟悉的开发环境。
设计步骤：
1.选好题目
2.思考你将要把软件编成什么模样？
3.写出需求分析
4.开始设计
5.测试
第一大类：充分利用《编译原理》
1.与表达式有关的内容：
表达式计算器：这是一款算术表达式计算程序，用户通过输入表达式达到计算的目的，可代替目前普遍使用的计算器。使用了编译原理中的词法分析、算符优先分析等。根据功能的不同可分为：
无符号整数表达式计算器：输入无符号整数表达式，输出结果。难度：较难。工作量：中等。
整数表达式计算器：考虑负数。难度：较难。工作量：中等。
定点实数表达式计算器：难度：较难。工作量：中等。
通用表达式计算器：考虑1.23e-2的形式输入。难度：难。工作量：中等。 函数表达式计算程序：这是一款能计算函数值的实用程序，用户输入含有自变量x的函数表达式被电脑接受后，可接着输入自变量x的值，电脑输出函数值y的值。用户可以是数学、物理等教师，他们可以在上课教授与函数有关的课程时进行课堂演算，也可以在备课时验证数据；用户也可以是工程技术人员和学生。使用了词法分析、算符优先分析。根据功能的不同可以分为：
多项式函数计算程序：只处理多项式函数，如f(x)=x^3+x^2+5等。难度：较难。也可设计成其他专用函数计算程序，如幂函数计算、三角函数计算等。但要避免出现不同用，如不要设计成仅能处理f(x)=2^x的幂函数，因为这样的函数利用普通编程就能实现，无法体现编译原理。工作量：中等。
通用初等函数计算程序：能处理所有的初等函数的计算。如f(x)=3*sin(x/2+3.1415)+x^2等。难度：难（因为涉及到函数名称和参数的识别问题）。工作量：较大。
二元或多元函数的计算：请参考立体解析几何中相关方程。如f(x,y)=x^2+y^2等。难度和工作量同一元函数的计算。
逻辑运算分析：可对关系表达式进行分析，并得出结果。这个设计结果可改变后用于电路分析、谓词演算等。难度：较难。
2.与字符搜索、匹配有关的内容：
字符串搜索程序：用户输入要查找的字符串的正则表达式，软件可在大量文本中找
到符合描述的字符串。这个设计可参考微软.NET的正则表达式的功能。使用到正规式、词法分析等，还需要有较大的设计技巧。根据功能的不同可以分为：
名称查找程序（类似于文件名、词典等）：存有大量的名称，如abc,123,a1,ab1245
等，输入要查找的规则，找出符合规则的名称。
方案1：通配符，把“*、?”当作通配符：如输入“a*”，显示“abc,a1,ab1245”；
输入“a?”，输出“a1”。
方案2：正规式，把“*”当作“闭包”，把“|”当作“或”：如输入“(a|b)1”，输出“a1”；输入“(a|b)*c”，输出“abc”。
方案3：只要包含正规式即可，当名称中包含该正规式，就输出来：如输
入“(a|b)1”，输出“a1,ab1245（含有b1）”；输入“(a|b)*”，输出
“abc,a1,ab1245”。
方案4：含有通配符的正规式，设“@”表示任意字母，“$”表示任意数
字（其他可再设多一点，如表示符号等，但会减少名称中的符号种数）：
如输入“a@*” 输出“abc”；输入“a(@|$)*”，输出“abc,a1,ab1245”。
（以上涉及到正规式的方案难度较大，其他难度一般。注：以上的@$等
符号是随便设定的，与.NET中通用的符号不同且有冲突的，请在实际编
程时修改之。）
文本搜索程序：在一连串文本中搜索所需的字符串。同“名称查找程序”中的有关正则式的方案，难度较大，具体正规式包含哪些符号和通配符可另定。
（关于正则表达式的介绍参见另一文档，详细信息见.NET框架联机文档）
转义符的识别：C语言的字符串常量书写时使用了大量的转移符，如“”表示单
斜杠，而“n”表示换行（同“u000A”），“x20”表示十六进制表示形式（恰好两位）与 ASCII 字符匹配（这里代表值为32的ASCII字符，即空格）。请参照C语言教材，编制一个软件，输入包含转义符的字符串，输出没有转义符的真实字符串。难度：一般。工作量：一般。
源程序中特定信息的提取：可以提取全局变量列表、所有变量列表、所有函数列表、所有名称列表、注解信息等。主要利用词法分析的原理，有时用到有限自动机的运行。难度：一般，实用性强。
3.纯粹的编译原理的实现
迷你编译器的设计：利用Lex/Yacc等实用工具，开发一个编译器。通过自学有关的编译器生成工具，定义小型C语言，设计相应的文法，利用编译器生成工具生成一个自己的编译器。难度高，需要自学大量的东西，实用性强。
CPU仿真：自己定义一个CPU指令，指令若干条、寄存器若干个、内存若干，用
软件模拟汇编代码的执行。难度高，实用性高，可扩展性强。
有限自动机的确定化和最小化：输入一个不确定的优先自动机，输出它的确定化、最小化后的确定的优先自动机。难度：较难。
正规文法转化为有限自动机：输入正规文法，自动转化为不确定的优先自动机。为
了实用，可以考虑加点其他功能（参考有限自动机的确定化和最小化）。难度：一般。
正则表达式转化为有限自动机：输入正则表达式，转化为不确定的有限自动机（参
考相关题目）。难度：较难。
万能有限自动机的运行：以状态转移表驱动的万能有限自动机的运行，输入不同的状态表（也可以以状态转换函数的形式输入），可以使程序识别不同的字符串，从而达到万能的运行效果。难度：较难。
第二大类：利用《编译原理》的有关概念
1.词频分析程序：分析一篇文章中词的出现频率，从而得出有意义的结果。如果仅使用字符串匹配的概念，则和编译原理搭不上边了，可以加点正则表达式匹配的概念（参考.Net关于正则表达式的例子和说明），这样实用性会更强一点。难度一般，实用性强。
2.在应用软件中添加正则表达式的校验（或搜索）功能：这是一类程序，这类程序完成某个实际的应用，但是在某个环节需要对数据进行校验，或从一大片文本中搜索特定的子串，那么，在校验和搜索时可利用正则表达式。而正则表达式是很多开发语言和运行库都提供的，你只需要调用其中的功能就能达到校验或搜索的目的。如用户注册时的密码的字符组成校验，用户手机号码的校验，用户名的组成校验、日期校验等；搜索，如在一篇文章中搜索并提取出所有货币表示的内容、人的姓名、数字、日期、单词、手机。其中一个实用的例子就是：分析web网页，提取其中的文本，即滤掉html标记，获取有用的文本信息；也可以差找到网页中游多少个超级链接，从而得到网页内的超链接列表；也可以搜索到网页内的邮箱地址列表。
3.查找替换：你能否在你的某个应用程序中设立查找替换功能，支持通配符的查找，然后在文本中标出，或显示出，或替换之。难度：一般。实用性强。
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