#include "RemoveLeftRecursion.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

const char* VoidSymbol = "$"; // "ε"
const char* Postfix = "'";

char rule_table[20][256];
char ruleNameArr[20][64];

int main(int argc, char* argv[])
{
	//
	// 调用 InitRules 函数初始化文法
	//
	
	Rule* pHead = InitRules();		


	//
	// 输出消除左递归之前的文法
	//
	printf("Before Remove Left Recursion:\n");
	PrintRule(pHead);

	//
	// 调用 RemoveLeftRecursion 函数消除文法中的左递归
	//
/**/RemoveLeftRecursion(pHead);
	
	//
	// 输出消除左递归之后的文法
	//
	printf("\nAfter Remove Left Recursion:\n");
	PrintRule(pHead);
	
	return 0;
}

/*
功能：
	判断当前 Rule 中的一个 Symbol 是否需要被替换。
	如果 Symbol 是一个非终结符，且 Symbol 对应的
	Rule 在当前 Rule 之前，就需要被替换。

参数：
	pCurRule -- 当前 Rule 的指针。
	pSymbol -- Symbol 指针。
	  
返回值：
	需要替换返回 1。
	不需要替换返回 0。
*/
int SymbolNeedReplace(const Rule* pCurRule, const RuleSymbol* pSymbol)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//
	
}

/*
功能：
	拷贝一个 Symbol。

参数：
	pSymbolTemplate -- 需要被拷贝的 Symbol 指针。
	  
返回值：
	拷贝获得的新 Symbol 的指针。
*/
RuleSymbol* CopySymbol(const RuleSymbol* pSymbolTemplate)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	拷贝一个 Select。

参数：
	pSelectTemplate -- 需要被拷贝的 Select 指针。
	  
返回值：
	拷贝获得的新 Select 的指针。
*/
RuleSymbol* CopySelect(const RuleSymbol* pSelectTemplate)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	替换一个 Select 的第一个 Symbol。

参数：
	pSelectTemplate -- 需要被替换的 Select 指针。
	  
返回值：
	替换后获得的新 Select 的指针。
	注意，替换后可能会有一个新的 Select，
	也可能会有多个 Select 链接在一起。
*/
RuleSymbol* ReplaceSelect(const RuleSymbol* pSelectTemplate)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	释放一个 Select 的内存。

参数：
	pSelect -- 需要释放的 Select 的指针。
*/
void FreeSelect(RuleSymbol* pSelect)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	判断一条 Rule 是否存在左递归。

参数：
	prRule -- Rule 指针。
	  
返回值：
	存在返回 1。
	不存在返回 0。
*/
int RuleHasLeftRecursion(Rule* pRule)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	将一个 Symbol 添加到 Select 的末尾。

参数：
	pSelect -- Select 指针。
	pNewSymbol -- Symbol 指针。
*/
void AddSymbolToSelect(RuleSymbol* pSelect, RuleSymbol* pNewSymbol)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}


/*
功能：
	将一个 Select 加入到文法末尾，当 Select 为 NULL 时就将一个ε终结符加入到文法末尾。

参数：
	pRule -- 文法指针。
	pNewSelect -- Select 指针。
*/
void AddSelectToRule(Rule* pRule, RuleSymbol* pNewSelect)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//

}

/*
功能：
	消除左递归。

参数：
	pHead -- 文法链表的头指针。
*/
void RemoveLeftRecursion(Rule* pHead)
{
	Rule* pRule;				// Rule 指针
	RuleSymbol* pSelect;		// Select 游标;
	Rule* pNewRule;				// Rule 指针;
	int isChange;				// Rule 是否被替换的标记
	RuleSymbol **pSelectPrePtr;	// Symbol 指针的指针

/**/for(pRule = pHead; pRule != NULL; pRule = pRule->pNextRule)
	{
		//
		// 替换
		//
		do
		{
/**/		isChange = 0;

			// 在 Rule 的所有 Select 中查找是否需要替换
/**/		for(pSelect = pRule->pFirstSymbol, pSelectPrePtr = &pRule->pFirstSymbol;
				pSelect != NULL;
/**/			pSelectPrePtr = &pSelect->pOther, pSelect = pSelect->pOther)
			{
/**/			if(SymbolNeedReplace(pRule, pSelect)) // 判断 Select 的第一个 Symbol 是否需要替换
				{
/**/				isChange = 1;

					// 调用 ReplaceSelect 函数，替换 Select 的第一个 Symbol 后得到新的 Selects
/**/				RuleSymbol* pNewSelects = ReplaceSelect(pSelect);

/**/				/* 伪代码: 使用新的 Selects 替换原有的 Select，并调用 FreeSelect 函数释放原有的 Select 内存*/

/**/				break;
				}

/**/			if(isChange)
/**/				break;
			}
/**/	}while(isChange);

		// 忽略没有左递归的 Rule;
/**/	if(!RuleHasLeftRecursion(pRule))
			continue;

		//
		// 消除左递归
		//
/**/	pNewRule = CreateRule(pRule->RuleName); // 创建新 Rule
/**/	strcat(pNewRule->RuleName, Postfix);

/**/	pSelect = pRule->pFirstSymbol; // 初始化 Select 游标
/**/	pSelectPrePtr = &pRule->pFirstSymbol;
/**/	while(pSelect != NULL) // 循环处理所有的 Select
		{
/**/		if(0 == pSelect->isToken && pSelect->pRule == pRule) // Select 存在左递归
			{
/**/			/* 伪代码: 移除包含左递归的 Select，将其转换为右递归后添加到新 Rule 的末尾，并移动游标*/
			}
			else // Select 不存在左递归
			{
/**/			/* 伪代码: 在没有左递归的 Select 末尾添加指向新 Rule 的非终结符，并移动游标*/
			}
		}

/**/	/* 伪代码: 在新 Rule 的最后加入ε(用 '$' 代替)*/
/**/	/* 伪代码: 将新 Rule 插入文法链表*/

/**/	pRule = pNewRule;
/**/}
/**/return;
}

/*
功能：
	使用给定的数据初始化文法链表

返回值：
	Rule 指针
*/
typedef struct _SYMBOL
{
	int isToken;
	char Name[MAX_STR_LENGTH];
}SYMBOL;

typedef struct _RULE_ENTRY
{
	char RuleName[MAX_STR_LENGTH];
	SYMBOL Selects[64][64];
}RULE_ENTRY;


/*
功能：
	初始化文法链表(在执行流水线时调用)。
	
返回值：
	文法的头指针。
*/
Rule* InitRules()
{
	int nRuleCount = 0;
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		gets(rule_table[i]);	
		int length = strlen(rule_table[i]);
		if (length == 0)
		{
			break;
		}
		
		for (int j = 0; j < length; j++)
		{
			if (rule_table[i][j] == ' ')
			{
				ruleNameArr[i][j] = '\0';
				break;
			}
			ruleNameArr[i][j]= rule_table[i][j];
		}	  
		
		nRuleCount++;
	}
			
	Rule *pHead, *pRule;
	RuleSymbol **pSymbolPtr1, **pSymbolPtr2;
		
	int i, j, k;

	Rule** pRulePtr = &pHead;
	for (i=0; i<nRuleCount; i++)
	{
		*pRulePtr = CreateRule(ruleNameArr[i]);
		pRulePtr = &(*pRulePtr)->pNextRule;
	}

	pRule = pHead;
	for (i=0; i<nRuleCount; i++)
	{
		pSymbolPtr1 = &pRule->pFirstSymbol;
		
		int start = 0;
		for (int j=0; rule_table[i][j] != '\0'; j++)
		{
			if (rule_table[i][j] == ' '
			 && rule_table[i][j + 1] == '-'
			&& rule_table[i][j + 2] == '>' 
			&& rule_table[i][j + 3] == ' ')
			{
				start = j + 4;
				break;
			}
		}
			
		for (k = start; rule_table[i][k] != '\0'; k++)
		{
			if (rule_table[i][k] == '|')
			{
				pSymbolPtr1 = &(*pSymbolPtr1)->pOther;
				pSymbolPtr2 = pSymbolPtr1;
				continue;
			}
			if (rule_table[i][k] == ' ')
			{
				continue;
			}
			if (k == start)
			{
				pSymbolPtr2 = pSymbolPtr1;
			}

			*pSymbolPtr2 = CreateSymbol();
			
			char tokenName[MAX_STR_LENGTH] = {};
			tokenName[0] = rule_table[i][k];
			tokenName[1] = '\0';
			(*pSymbolPtr2)->isToken = 1;
			for (int m = 0; m < nRuleCount; m++)
			{
				if (strcmp(tokenName, ruleNameArr[m]) == 0)
				{
					(*pSymbolPtr2)->isToken = 0;
					(*pSymbolPtr2)->pRule = FindRule(pHead, tokenName);
					if (NULL == (*pSymbolPtr2)->pRule)
					{
						printf("Init rules error, miss rule \"%s\"\n", tokenName);
						exit(1);
					}
				}
			}
			if ((*pSymbolPtr2)->isToken == 1)
			{
				strcpy((*pSymbolPtr2)->TokenName, tokenName);
			}
			
			pSymbolPtr2 = &(*pSymbolPtr2)->pNextSymbol;
			
		}
			
		pRule = pRule->pNextRule;
	}

	return pHead;
}

/*
功能：
	创建一个新的 Rule。

参数：
	pRuleName -- 文法的名字。
	
返回值：
	Rule 指针
*/
Rule* CreateRule(const char* pRuleName)
{
	Rule* pRule = (Rule*)malloc(sizeof(Rule));

	strcpy(pRule->RuleName, pRuleName);
	pRule->pFirstSymbol = NULL;
	pRule->pNextRule = NULL;

	return pRule;
}

/*
功能：
	创建一个新的 Symbol。
	
返回值：
	RuleSymbol 指针	
*/
RuleSymbol* CreateSymbol()
{
	RuleSymbol* pSymbol = (RuleSymbol*)malloc(sizeof(RuleSymbol));

	pSymbol->pNextSymbol = NULL;
	pSymbol->pOther = NULL;
	pSymbol->isToken = -1;
	pSymbol->TokenName[0] = '\0';
	pSymbol->pRule = NULL;

	return pSymbol;
}

/*
功能：
	根据 RuleName 在文法链表中查找名字相同的文法。

参数：
	pHead -- 文法的头指针。
	RuleName -- 文法的名字。
	
返回值：
	Rule 指针	
*/
Rule* FindRule(Rule* pHead, const char* RuleName)
{
	Rule* pRule;
	for (pRule = pHead; pRule != NULL; pRule = pRule->pNextRule)
	{
		if (0 == strcmp(pRule->RuleName, RuleName))
		{
			break;
		}
	}
	
	return pRule;
}	

/*
功能：
	输出文法。

参数：
	pHead -- 文法的头指针。
*/
void PrintRule(Rule* pHead)
{

	//
	// TODO: 在此添加代码
	//
		
}