Генерация случайной строки

lab3/programm/grammar.py

@@ -1,3 +1,4 @@
+import random
 import re
 from collections import OrderedDict
 
@@ -316,3 +317,61 @@ class Grammar:
                     )
 
         return rules_applied
+
+    def generate(self, symbol: str | None = None) -> tuple[list[str], list[int]]:
+        """Генерирует предложение по заданной грамматике. Возвращает список терминалов
+        и список номеров применённых правил."""
+
+        if symbol is None:
+            return self.generate(self.start_symbol)
+
+        # Если символ - терминал, возвращаем его
+        if symbol not in self.productions:
+            return [symbol], []
+
+        # Выбираем случайное правило для нетерминала
+        rules = self.productions[symbol]
+        chosen_rule = random.choice(rules)
+
+        # Получаем номер выбранного правила
+        rule_number = self.rule_numbers[(symbol, tuple(chosen_rule))]
+
+        # Инициализируем результаты
+        terminals = []
+        rule_numbers = [rule_number]
+
+        # Разворачиваем каждый символ в правой части правила
+        for s in chosen_rule:
+            sub_terminals, sub_rules = self.generate(s)
+            terminals.extend(sub_terminals)
+            rule_numbers.extend(sub_rules)
+
+        return terminals, rule_numbers
+
+    def generate_derivation_steps(self, rule_numbers: list[int]) -> list[str]:
+        """Преобразует список номеров правил в последовательность шагов вывода.
+        Возвращает список строк, представляющих каждый шаг вывода."""
+
+        # Получаем соответствие между номерами правил и самими правилами
+        rule_details = {num: rule for rule, num in self.rule_numbers.items()}
+
+        # Начинаем с начального символа
+        current = self.start_symbol
+        steps = [current]
+
+        # Применяем каждое правило по порядку
+        for rule_num in rule_numbers:
+            if rule_num in rule_details:
+                non_terminal, replacement = rule_details[rule_num]
+
+                # Находим первое вхождение нетерминала и заменяем его
+                words = current.split()
+                for i, word in enumerate(words):
+                    if word == non_terminal:
+                        words[i : i + 1] = replacement
+                        break
+
+                current = " ".join(words)
+                steps.append(current)
+
+        return steps

lab3/programm/main.py

@@ -34,8 +34,6 @@ print(f"Analyzing input '{input_string}':")
 parse_result = grammar.analyze(input_string)
 print(f"Applied rules: {parse_result}")
 
-rule_details = {num: rule for rule, num in grammar.rule_numbers.items()}
-
 with open("analysis_result.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
     f.write(f"Input: {input_string}\n")
     f.write("Applied rules: ")
@@ -43,19 +41,33 @@ with open("analysis_result.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
     f.write("\n\n")
     f.write("Derivation steps:\n")
 
-    current = grammar.start_symbol
-    f.write(f"{current}\n")
-
-    for rule_num in parse_result:
-        non_terminal, replacement = rule_details[rule_num]
-
-        words = current.split()
-        for i, word in enumerate(words):
-            if word == non_terminal:
-                words[i : i + 1] = replacement
-                break
-
-        current = " ".join(words)
-        f.write(f"{current}\n")
+    derivation_steps = grammar.generate_derivation_steps(parse_result)
+    for step in derivation_steps:
+        f.write(f"{step}\n")
 
 print("Результат анализа сохранен в analysis_result.txt")
+
+# Тестирование функции генерации строк
+print("\nГенерация строк по грамматике:")
+for i in range(5):
+    terminals, rules = grammar.generate()
+    generated_string = " ".join(terminals)
+    print(f"Сгенерированная строка {i+1}: {generated_string}")
+    print(f"Применённые правила: {rules}")
+
+# Запись одной сгенерированной строки в файл
+with open("generation_result.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
+    terminals, rules = grammar.generate()
+    generated_string = " ".join(terminals)
+
+    f.write(f"Generated string: {generated_string}\n")
+    f.write("Applied rules: ")
+    f.write(str(rules))
+    f.write("\n\n")
+    f.write("Derivation steps:\n")
+
+    derivation_steps = grammar.generate_derivation_steps(rules)
+    for step in derivation_steps:
+        f.write(f"{step}\n")
+
+print("Результат генерации сохранен в generation_result.txt")