Що таке Lookahead у аналізі?

Lookahead — це функція деяких мов програмування, яка дозволяє синтаксичному аналізатору переглядати наступний маркер або маркери у вхідному потоці та використовувати цю інформацію для визначення структури програми.

Іншими словами, lookahead дозволяє аналізатору бачити, що відбувається наступний у вхідному потоці, перш ніж він фактично розбере його. Це може бути корисним для вирішення неоднозначностей у граматиці, наприклад, коли речення можна розібрати кількома способами.

Наприклад, розглянемо таке речення:

«Кіт погнався за мишкою».

Це речення є граматично неоднозначним, оскільки його можна розібрати. як «The cat chased the mouse» або «Chased the mouse the cat». Щоб усунути цю неоднозначність, синтаксичний аналізатор може використовувати випереджальний пошук, щоб зазирнути вперед до наступного токена та визначити, який аналіз правильний. Якщо наступна лексема «the», то перший синтаксичний аналіз правильний, але якщо наступний токен «chased», то другий синтаксичний аналіз правильний.

Lookahead може бути реалізований різними способами залежно від мови та синтаксичного аналізатора, що використовується. Деякі з поширених методів реалізації прогнозу включають:

1. Ліва рекурсія: у цій техніці аналізатор рекурсивно викликає сам себе для аналізу решти вхідного потоку, використовуючи інформацію, яку він збирає з поточного маркера, щоб визначити, як аналізувати наступний маркер.
2. Права рекурсія: у цій техніці синтаксичний аналізатор рекурсивно викликає сам себе для аналізу попереднього маркера, використовуючи інформацію, яку він збирає з поточного маркера, щоб визначити, як аналізувати наступний маркер.
3. Прогнозний синтаксичний аналіз: у цій техніці синтаксичний аналізатор використовує статистичну модель для прогнозування наступного токена у вхідному потоці та використовує це передбачення, щоб керувати своїм синтаксичним аналізом.
4. Синтаксичний аналіз CYK: у цій техніці синтаксичний аналізатор використовує таблицю значень для відстеження можливих дерев синтаксичного аналізу для вхідного потоку та використовує інформацію з попереднім аналізом, щоб скоротити простір пошуку та знайти правильне дерево синтаксичного аналізу.

Загалом, попередній аналіз є потужною функцією, яка може допомогти синтаксичним аналізаторам впоратися з неоднозначністю в задачах обробки природної мови, але це також може бути обчислювально дорогим і не завжди необхідним залежно від конкретного випадку використання.