面向科研启蒙的编译原理讲义

本文先是通过情景剧为读者建立对乔姆斯基语法体系的初步印象，其后以乔姆斯基演讲的方式，简单介绍了他的整套语法体系。

与LL分析法相对，LR分析法相对而言更有远见，因为它具有后发优势，会先把组件先吃到栈中，直到发现句柄。LR家四兄弟的差异，表面看是对栈中资源的处理方法的不同，实质是处理冲突时的远见与颗粒度的差异。

最直观的东西，往往可能是藏着暗坑的方法。本节介绍LL（1）文法，他是一个有点像DFS的语法分析方法，但缺点是缺乏远见，判断下得太早。

编程语言本质上是上下文有关的，因为我们需要先定义变量后面才能使用。但上下文有关文法非常复杂，我们可以通过上下文无关文法加上一些小补丁实现接近的功能。

既然正则用得那么好，那能不能直接用来进行解析编程语言呢？很遗憾，通过实践和理论推导，全都通向一个结论：编程语言不是正则的。

所以DFA、正则文法、正规式，他们之间有什么关联性呢？本章是词法分析小结，借助于梦中人物之口引出了正规集的概念。

理论走通了并不等于产品就会好用。如何打磨好产品让用户方便使用，是每一个产品必须考虑的问题。本集主角经历了一波认知和心理的重建后，从零推导出了正规式这一经典概念。

在又不是不能用的加持下，我们往往会忘记把解决方案进行最小化。殊不知，这让我们失去了深入了解这个问题的机会。本回，主角将学习使用奥卡姆剃刀，把DFA不必要的状态消除，从而让其最小化。

把NFA研究明白了是否就能打赢Boss呢？本回，主角想弄明白，为什么NFA在他的手上存在效率不高，并且研究出NFA确定化的算法。

研究了那么久的理论，总想着直接来一次酣畅淋漓的成功。但是其实成功也是建立在多次失败上的。这一章中，主角体验到了首次失败，发现已有的理论并不能直接解决问题，他会如何解决呢？

玩乐高也可以学习如何构建形式化定义呢。本篇我们通过一些简单的例子，从而思考并学习如何定义一个抽象的有限状态自动机。

有了正则文法后，我们不得不思考一个问题：这套东西只有人类看得懂，而且这堆东西和之前的代码版好像没有区别。所以我们需要思考，要如何设计代码结构，才能让逻辑在外头，代码独立运行，从而减少代码的修改。

在推导出基本的规则描述方法，我们再根据编程语言中出现的单词特点，就可以得出一套完整的用于编程语言出现单词的描述规则——正则文法。

如果面对两类单词，你直接编写代码处理，我不挑你理；但如果需求一直在不断变化，你还直接修改代码，那么终有一天会累死。把逻辑和代码分离，可以让我们省去很多事情。

尽管只有很少读者会去设计、维护编译器。但和编译器相关的模型、理论和算法可以被应用到软件开发的各种问题上。因此，我写了这个面向初学者的编译原理讲义，希望化屠龙技为通用技能，并启发一般人的科研技能。