自下而上或 Shift Reduce 解析器

在编译原理中，解析器是将源代码转换为语法分析树的工具。自下而上或 Shift Reduce 解析器是其中两种常见的解析器。

下面将分别介绍这两种解析器以及它们的优缺点和使用方法。

自下而上解析器

自下而上解析器是一种通过将单词逐渐合并为词组并最终合并为语法分析树的解析器。因此，它也被称为移进-规约（Shift-Reduce）解析器。

以下是一个简单的自下而上解析器程序的例子：

stack = []
input = ['i', '+', 'i', '*', 'i']
for symbol in input:
    if len(stack) > 1 and stack[-2] == 'i' and stack[-1] in ['+', '*']:
        stack = stack[:-2] + ['E']
    stack.append(symbol)
while len(stack) > 1:
    if stack[-2] == 'i' and stack[-1] in ['+', '*']:
        stack = stack[:-2] + ['E']
    else:
        break

其中，stack变量维护了当前的符号栈，input变量表示输入的单词序列。通过不断将输入的单词逐一压入符号栈中，并在符号栈中发现可以合并的单词时进行规约操作，最终得到语法分析树。

自下而上解析器的优点在于它不需要预先构建完整的语法表达式，可以灵活处理各种复杂的输入序列。

Shift-Reduce解析器

Shift-Reduce解析器是一种基于有限状态机的解析器，它将输入单词转换成一个个token，然后将它们按照语法规则进行规约。

以下是一个简单的Shift-Reduce解析器程序的例子：

input = ['i', '+', 'i', '*', 'i']
tokens = list(map(Token, input))
actions = ['shift', 'shift', 'reduce', 'shift', 'reduce', 'reduce']
stack = []
for token, action in zip(tokens, actions):
    if action == 'shift':
        stack.append(token)
    elif action == 'reduce':
        if stack[-2].type == 'i' and stack[-1].type in ['+', '*']:
            stack = stack[:-2] + [NonTerminal('E')]
while len(stack) > 1:
    if stack[-2].type == 'i' and stack[-1].type in ['+', '*']:
        stack = stack[:-2] + [NonTerminal('E')]
    else:
        break

其中，Token类表示一个输入单词，NonTerminal类表示一个分析过程中的非终止符号。

Shift-Reduce解析器的优点在于它可以通过有限状态机实现高效的语法分析，并且语法规则的识别可以在输入单词时就完成，因此可以减少规约操作的次数。

总结

自下而上解析器和Shift-Reduce解析器都是常见的解析器工具，它们各有优缺点，可以根据需要选择。在使用时，需要注意输入的单词序列的语法正确性，以免产生错误的规约结果。