Syntaxdiagramme lesen, prüfen und erstellen
Du unterscheidest Zeichen und Regelverweise, prüfst Wörter auf vollständigen Wegen und zeichnest eigene Syntaxdiagramme.
Kurz gesagt
Du liest ein Syntaxdiagramm in Pfeilrichtung vom Eingang zum Ausgang und setzt dabei die Zeichen zusammen. So prüfst du die Form eines Wortes; seine Bedeutung legt das Diagramm nicht fest.
Welche Zeichen dürfen in welcher Reihenfolge stehen? Ein Syntaxdiagramm macht solche Regeln sichtbar. Du kannst damit Wörter prüfen und eigene Zeichenregeln zeichnen.
Deine Lernziele
Ein Syntaxdiagramm zeigt mit Rahmen und gerichteten Pfeilen, wie erlaubte Wörter aufgebaut sind. Ein Wort ist hier eine endliche Zeichenfolge. Das Alphabet ist die Menge der erlaubten Zeichen. Syntax bezeichnet die Regeln für die Form der Wörter.
Ein Terminalsymbol liefert sein Zeichen direkt für das Wort. Ein Nichtterminalsymbol verweist auf eine eigene Regel mit einem eigenen Diagramm. Für diesen Rahmen durchläufst du das zugehörige Diagramm vollständig. Seine gelesenen Zeichen setzt du an dieser Stelle ein. Den Namen des Nichtterminals schreibst du dabei nicht als Namen ins Wort.
In unseren Textzeichnungen steht (a) für einen abgerundeten Rahmen mit dem Terminal „a“. [Ziffer] steht für einen rechteckigen Rahmen mit dem Nichtterminal „Ziffer“. Die Klammern stellen die Rahmen dar und gehören nicht zum erzeugten Wort. Der Pfeil → zeigt die Leserichtung. Abstände zwischen den Zeichnungsteilen erzeugen ebenfalls keine Zeichen.
Terminalsymbol
Ein Zeichen des Alphabets, das du beim Durchlaufen direkt ins Wort übernimmst. Sein Rahmen ist abgerundet.
Nichtterminalsymbol
Ein Hilfssymbol mit rechteckigem Rahmen. Es verweist auf ein eigenes Diagramm, dessen Zeichen du an dieser Stelle einsetzt.
Beispiel: Eine ausgedachte Kennung zusammensetzen
- 1Die eigene Regel „Ziffer“ erlaubt genau eines der Zeichen „3“ oder „8“.
- 2Regel „Kennung“: Eingang → (v) → [Ziffer] → Ausgang
- 3Für [Ziffer] wählen wir den Teilweg mit „8“.
- 4Der vollständige Weg liefert das Wort „v8“.
Teste dich
Beginne am Eingang und folge den Pfeilen bis zum Ausgang. Hintereinandergeschaltete Teile liest du in ihrer Reihenfolge. Bei einer Alternative wählst du für diesen Durchlauf einen der angebotenen Zweige. Ein optionaler Teil darf nullmal oder einmal durchlaufen werden. Sein Umgehungsweg führt ohne dieses Zeichen zum gemeinsamen weiteren Weg.
Eine Wiederholung besitzt einen Rückweg in Pfeilrichtung. Bei „nullmal oder öfter“ kannst du den Bereich überspringen oder beliebig oft durchlaufen. Bei „einmal oder öfter“ musst du ihn mindestens einmal durchlaufen. Liegt eine Alternative im wiederholten Bereich, darfst du bei jedem Durchlauf einen zulässigen Zweig wählen. Ein Weg ohne gelesene Zeichen liefert das leere Wort.
In den folgenden Textzeichnungen sind A und B benannte Verbindungsstellen. Sie erzeugen keine Zeichen. Innerhalb einer Tabellenzeile bezeichnet jedes A dieselbe Stelle, ebenso jedes B. Die zusätzlich genannten Wege gehören zur jeweiligen Zeichnung.
Ein Wort passt genau dann, wenn mindestens ein vollständiger Weg genau seine gesamte Zeichenfolge liefert. Dabei musst du auch die Teilwege für Nichtterminale berücksichtigen. Du darfst weder Zeichen übrig lassen noch unterwegs Zeichen ergänzen. Eine passende Anfangsfolge reicht nicht aus.
| Baustein | Wege in der Zeichnung | Mögliche Wörter |
|---|---|---|
| Hintereinander | Eingang → (a) → (b) → Ausgang | ab |
| Alternative | Eingang → A → (c) → B → Ausgang; zusätzlich A → (d) → B | c oder d |
| Optional | Eingang → A → (e) → B → Ausgang; zusätzlich A → B | leeres Wort oder e |
| Nullmal oder öfter | Eingang → A → (f) → B → Ausgang; zusätzlich A → B und B → A | leeres Wort, f, ff und weitere Wiederholungen |
| Einmal oder öfter | Eingang → A → (g) → B → Ausgang; zusätzlich B → A | g, gg, ggg und weitere Wiederholungen |
Merke: Prüfe den ganzen Weg und das ganze Wort. Ein optionaler Teil erlaubt höchstens einen Durchlauf; für weitere Durchläufe brauchst du einen passenden Rückweg.
Teste dich
Zerlege die Beschreibung zuerst in feste Zeichen, Alternativen und wiederholte Bereiche. Zeichne einen Eingang und einen Ausgang. Setze feste Zeichen in abgerundete Kästen. Verwende einen rechteckigen Kasten, wenn du auf eine eigene Regel verweist. Verbinde die Teile in der geforderten Reihenfolge mit Pfeilen.
Bei einer Alternative teilst du den Weg vor den wählbaren Teilen auf. Danach führst du die Zweige wieder zusammen. Ein fest vorgeschriebener Anfang gehört vor die Aufteilung. Ein fest vorgeschriebenes Ende gehört hinter die Zusammenführung.
Für eine Wiederholung zeichnest du einen Rückweg vom Ende des wiederholten Bereichs zu dessen Anfang. Der Rückweg darf keine Teile einschließen, die nicht wiederholt werden sollen. Für null oder mehr Durchläufe ergänzt du einen Umgehungsweg. Soll mindestens ein Durchlauf nötig sein, darf kein Umgehungsweg den wiederholten Bereich vollständig auslassen. Ein optionaler Teil erhält einen Umgehungsweg, aber keinen Rückweg für weitere Durchläufe.
Prüfe deine fertige Zeichnung mit einem kürzesten erlaubten Wort und einem Wort mit mehreren Durchläufen, falls Wiederholungen vorgesehen sind. Prüfe zusätzlich ein Wort, das die beschriebene Regel verletzt. Solche Proben helfen dir, Fehler zu finden; sie ersetzen nicht den Vergleich aller Verbindungen mit der Beschreibung.
Beispiel: Eine ausgedachte Markenregel zeichnen
- 1Regel: zuerst „m“, dann mindestens ein Zeichen aus „n“ und „p“, zuletzt „z“. Bei jedem Durchlauf darfst du zwischen „n“ und „p“ wählen.
- 2Zeichne den ersten Weg: Eingang → (m) → A → (n) → B → (z) → Ausgang
- 3Ergänze den alternativen Zweig: A → (p) → B.
- 4Ergänze den Rückweg: B → A.
- 5Zeichne keinen Pfeil A → B ohne Zeichenrahmen. So ist mindestens ein „n“ oder „p“ nötig.
- 6Die Proben passen zur Beschreibung: „mnz“ und „mpnz“ sind erlaubt, „mz“ ist nicht erlaubt.
Merke: Lege zuerst fest, welche Teile zur Wiederholung gehören. Anfang und Ende außerhalb dieses Bereichs werden durch den Rückweg nicht erneut gelesen.
Teste dich
Die Syntax legt fest, welche Zeichenfolgen die Formregeln erfüllen. Die Zuordnung einer Bedeutung heißt Semantik. Ein Syntaxdiagramm beschreibt die Form. Eine Bedeutung musst du durch zusätzliche Festlegungen zuordnen.
Stell dir ausgedachte Lagerplatzkürzel vor. Die Regel lautet: zuerst „u“, danach genau eines der Zeichen „1“ oder „6“. Das Kürzel „u6“ erfüllt diese Zeichenregel. Aus dem Diagramm folgt aber weder, ob ein Lagerplatz mit diesem Kürzel existiert, noch, ob er belegt ist. Dafür brauchst du zusätzliche Angaben über das Lager.
Unterscheide deshalb zwei Fragen: Kann ich die gesamte Zeichenfolge auf einem erlaubten Weg lesen? Und welche Bedeutung hat diese Zeichenfolge? Die erste Frage beantwortest du mit dem Syntaxdiagramm. Für die zweite brauchst du zusätzliche Festlegungen oder Informationen.
Semantik
Die Zuordnung einer Bedeutung zu einer Zeichenfolge. Diese Zuordnung ist zusätzlich zur Beschreibung ihrer erlaubten Form nötig.
Merke: Eine passende Form belegt keine zusätzliche Aussage über die bezeichnete Sache. Ein erlaubtes Lagerplatzkürzel beweist zum Beispiel nicht, dass der Lagerplatz existiert.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Syntaxdiagramm
Terminale stehen in abgerundeten Rahmen, Nichtterminale in rechteckigen Rahmen.
Ein passendes Wort muss vom Eingang bis zum Ausgang genau vollständig gelesen werden.
Hintereinandergeschaltete Teile werden nacheinander gelesen; bei Alternativen wählst du einen Zweig.
Optional bedeutet nullmal oder einmal. Wiederholungen können null oder mindestens einen Durchlauf verlangen.
Das Syntaxdiagramm legt die Form fest; für die Bedeutung brauchst du zusätzliche Festlegungen.
Ein ausgedachtes Etikett prüfen
- 1Regel: Ein Etikett beginnt mit „#“, danach folgt genau eines der Zeichen „2“ oder „5“, zuletzt optional „!“. Prüfe das Wort „#5!“.
- 2Beginne am Eingang und lies den festen Anfang „#“. Im Wort bleibt „5!“ übrig.
- 3Wähle den alternativen Zweig mit „5“. Danach bleibt „!“ übrig.
- 4Durchlaufe den optionalen Teil mit „!“ einmal. Jetzt bleibt kein Zeichen übrig.
- 5Gehe zum Ausgang. Der vollständige Weg liefert genau „#5!“, also passt das Wort.
Fehler finden
Fehler in Zeile 3Die dritte Zeile verwechselt einen optionalen Teil mit einer Wiederholung. Richtig: Der optionale Teil darf nullmal oder einmal durchlaufen werden.
Lückentext
Ein rechteckiger Rahmen mit einem Regelnamen steht für ein . Die erlaubten Anzahlen der Durchläufe eines optionalen Teils sind . Ob in einer Kennung zuerst ein Buchstabe oder eine Ziffer stehen muss, gehört zur .