يتضمن تحليل القواعد النحوية الخالية من السياق تحليل سلسلة من الرموز وفقًا لمجموعة من قواعد الإنتاج المحددة بواسطة القواعد النحوية. هذه العملية أساسية في مختلف مجالات علوم الكمبيوتر ، بما في ذلك الأمن السيبراني ، لأنها تتيح لنا فهم البيانات المنظمة ومعالجتها. في هذه الإجابة ، سنصف الخوارزمية لتحليل القواعد النحوية الخالية من السياق ومناقشة مدى تعقيدها الزمني.
الخوارزمية الأكثر استخدامًا لتحليل القواعد النحوية الخالية من السياق هي خوارزمية CYK ، التي سميت على اسم مخترعيها Cocke و Younger و Kasami. تعتمد هذه الخوارزمية على البرمجة الديناميكية وتعمل على مبدأ التحليل من أسفل إلى أعلى. يقوم ببناء جدول تحليل يمثل جميع التحليلات الممكنة لسلاسل الإدخال الفرعية.
تعمل خوارزمية CYK على النحو التالي:
1. تهيئة جدول تحليل بأبعاد nxn ، حيث n هي طول سلسلة الإدخال.
2. لكل رمز طرفي في سلسلة الإدخال ، املأ الخلية المقابلة في جدول التحليل بالرموز غير النهائية التي تنتجها.
3. لكل طول سلسلة فرعية l من 2 إلى n ، ولكل موضع بداية i من 1 إلى n-l + 1 ، قم بما يلي:
أ. لكل نقطة قسم p من i إلى i + l-2 ، وكل قاعدة إنتاج A -> BC ، تحقق مما إذا كانت الخلايا (i ، p) و (p + 1 ، i + l-1) تحتوي على رموز غير نهائية B و C ، على التوالى. إذا كان الأمر كذلك ، أضف A إلى الخلية (i ، i + l-1).
4. إذا كان رمز بداية القواعد موجودًا في الخلية (1 ، n) ، فيمكن اشتقاق سلسلة الإدخال من القواعد النحوية. خلاف ذلك ، لا يمكن.
التعقيد الزمني لخوارزمية CYK هو O (n ^ 3 * | G |) ، حيث n هو طول سلسلة الإدخال و | G | هو حجم القواعد. ينشأ هذا التعقيد من الحلقات المتداخلة المستخدمة لملء جدول التحليل. تفحص الخوارزمية جميع نقاط التقسيم الممكنة وقواعد الإنتاج لكل طول سلسلة فرعية ، مما يؤدي إلى تعقيد الوقت المكعب.
لتوضيح الخوارزمية ، ضع في اعتبارك القواعد النحوية الخالية من السياق التالية:
S -> AB | قبل الميلاد
أ -> AA | أ
ب -> أب | ب
ج -> ق.م | ج
وسلسلة الإدخال "abc". سيبدو جدول التحليل لهذا المثال كما يلي:
| 1 | 2 | 3 |
——- | —– | —– | —– |
1 | أ ، س | ب ، ج | S |
——- | —– | —– | —– |
2 | | ب ، ج | أ |
——- | —– | —– | —– |
3 | | | ج |
——- | —– | —– | —– |
في هذا الجدول ، تحتوي الخلية (1 ، 3) على رمز البداية S ، مما يشير إلى أن سلسلة الإدخال "abc" يمكن اشتقاقها من القواعد النحوية المحددة.
تسمح لنا خوارزمية تحليل القواعد النحوية الخالية من السياق ، مثل خوارزمية CYK ، بتحليل وفهم البيانات المنظمة. وهي تعمل عن طريق بناء جدول تحليل والتحقق من الاشتقاقات الصحيحة وفقًا لقواعد الإنتاج النحوية. التعقيد الزمني لخوارزمية CYK هو O (n ^ 3 * | G |) ، حيث n هو طول سلسلة الإدخال و | G | هو حجم القواعد.
أسئلة وأجوبة أخرى حديثة بخصوص تعقيد:
- هل فئة PSPACE لا تساوي فئة EXPSPACE؟
- هل فئة التعقيد P هي مجموعة فرعية من فئة PSPACE؟
- هل يمكننا إثبات أن فئة Np وP متماثلتان من خلال إيجاد حل متعدد الحدود فعال لأي مشكلة كاملة NP على TM حتمية؟
- هل يمكن أن تكون فئة NP مساوية لفئة EXPTIME؟
- هل هناك مشاكل في PSPACE لا توجد لها خوارزمية NP معروفة؟
- هل يمكن أن تكون مشكلة SAT مشكلة NP كاملة؟
- هل يمكن أن تكون المشكلة في فئة التعقيد NP إذا كانت هناك آلة تورينج غير حتمية يمكنها حلها في زمن متعدد الحدود
- NP هي فئة اللغات التي تحتوي على أدوات التحقق من الوقت متعددة الحدود
- هل P و NP في الواقع نفس فئة التعقيد؟
- هل كل لغة خالية من السياق في فئة التعقيد P؟
عرض المزيد من الأسئلة والأجوبة في التعقيد