Bottom-Up-Parser

Bottom-Up-Parser

Der Begriff Bottom-up-Parser bzw. Aufwärtsparser bezeichnet ein Analyse-Werkzeug für natürliche und formale Sprachen.

Im Regelfall wird ein Parser als Teil eines Übersetzungsprogramms von einer Sprache in eine andere eingesetzt. Bei Computersprachen heißt ein solches Übersetzungsprogramm auch Compiler. Ein Parser prüft auch die Konformität bzw. das Einhalten des Regelwerks einer Sprache: Er gibt Warnungen und Fehlermeldungen aus, wenn der Eingangstext nicht regelkonform ist.

Ein Bottom-Up-Parser arbeitet ausgehend von der kleinsten vorgefundenen Einheit ("Bottom") in Richtung des größeren Zusammenhangs ("Up").

Der Bottom-Up-Parser implementiert die Strategie des Bottom-Up-Parsings (datengeleitetes Parsing). Bei dieser wird von den Token (Wörtern) des Eingabesatzes ausgehend versucht, nach und nach größere syntaktische Strukturen aufzubauen, bis man schließlich beim Startsymbol der Grammatik angelangt ist.

Wichtige Unterklassen sind

  • Shift-Reduce-Parsing wie LR(k)-Parsing
  • Operator-Präzedenz-Parsing

Beispiel

Gegeben sei eine kontextfreie Grammatik mit folgenden Produktionsregeln:

  1. S → NP VP
  2. VP → V NP
  3. NP → Donald
  4. NP → Daisy
  5. V → liebt

Das Startsymbol sei S.

Der Satz, der durch den Bottom-Up-Parser analysiert werden soll, sei "Daisy liebt Donald". Der Stapel des Parsers ist anfänglich leer. Die Schritte eines Shift-Reduce-Parsers sehen so aus:

Eingabe Stapel Aktion Angewandte Regeln
Daisy liebt Donald Start
liebt Donald Daisy Lege Wort "Daisy" auf den Stapel
liebt Donald NP Reduziere "Daisy" zu NP mit Regel 4. 4
Donald NP liebt Lege Wort "liebt" auf den Stapel 4
Donald NP V Reduziere "liebt" zu V mit Regel 5. 4 5
NP V Donald Lege Wort "Donald" auf den Stapel 4 5
NP V NP Reduziere "Donald" zu NP mit Regel 3. 4 5 3
NP VP Reduziere die Folge V NP auf dem Stapel zu VP mit Regel 2. 4 5 3 2
S Reduziere die Folge NP VP auf dem Stapel zu S mit Regel 1. 4 5 3 2 1

Es gibt keine weiteren Wörter mehr im Eingabesatz, auf dem Stapel liegt das Startsymbol, der Satz wurde daher durch den Parser unter Ausgabe der Regelfolge 4 5 3 2 1 akzeptiert.


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