实验目的与要求：
目的：设计与实现简易编程语言及其分析算法，包括简易tensor编程语言的设计与实现、简易tensor语言的类型分析与检测。通过语言分析的应用实验，熟练掌握编程语言的设计和分析以及相关基本思想，如语法分析、语义分析、类型检测等思想；通过实现简单tensor语言的实践，进一步培养具备解决复杂计算机工程问题设计/开发的实践能力。
有两个题目，二选一。
第一题：关于Tensor的编程设计
本实验分为两部分，如下所示
第一部分：简易tensor编程语言的设计和实现
tensor（张量，多维数据数组）是大多数机器学习采用的数据结构。本实验拟设计一种支持tensor的简易编程语言，主要功能如下：
（1）数据：随机生成，one，zero，多层列表
（2）操作：
（2.1）数据生成：算术操作：加法+，乘法（点乘.，叉乘*）
（2.2）形状操作：shape，reshape，size
（2.3）切片操作：slice
（2.4）输出操作：print
（2.5）卷积操作（选做）：conv
（2.6）会话与图计算（选做）：session，run
（3）条件语句：其中条件为整数的比较，其他情况可选做
程序运行要求：输入一段tensor简易语言程序，分析并运行程序
提示：先分析语法（文法设计），再实现计算功能（语义设计）
第二部分：简易tensor语言的类型检测
目前简易tensor语言主要有两种数据类型，即整数和tensor，其中tensor的纬度会影响数据的操作。请设计一个简易tensor语言的类型检测器，当给定一个tensor程序，分析程序中每个语句的可见变量的类型并输出。以下是一个示例：
y=1; //输出y: int
x=[1,2]; //输出y: int, x: tensor(2)
y=[[3,4,5],[6,7,8]]; //输出x: tensor(2), y: tensor(2,3)
z=x*y; //输出x: tensor(2), y: tensor(2,3), z: tensor(3)
print(z)； //输出x: tensor(2), y: tensor(2,3), z: tensor(3)
y=[[3,4],[5,6],[7,8]]; //输出x: tensor(2), y: tensor(3,2), z: tensor(3)
z=x*y //有错误，x的纬度和y的纬度不匹配
第二题：关于 lisp语言解释器和分组加密算法语言
本实验分为两部分，如下所示
第一部分：Lisp 语言解释器
Lisp 是一种函数式编程语言，每一个表达式都可以计算出一个结果。Lisp 表达式 有两种形式——原子或列表。所谓原子，简单的讲就是一个字符串，可以使用的字符有 大小写英文字母、数字和 +-*/!?=<>_ ;而列表则是由若干个表达式和一对括号在两侧括起构成。
原子的例子:
12
+
John
Burger
列表的例子:
(f a b c)
(define x (+ 2 3))
(+ 1 1)
在本题中，基本数据有自然数和布尔值，基本的函数有四个:加减乘除(整除)，还有一些Lisp 预先定义好的函数eq?，define，lambda，cond。
（1）程序分析与解释：
（1.1）输入从标准输入读入数据。一段 Lisp 程序，其中每行是一个表达式。
（1.2）输出到标准输出。对于 Lisp 程序中每一行的表达式，相应输出一行。
如果该表达式发生语法错误或者语义错误，则输出syntax error或semantic error；如果使用了 define 函数则输出 define ，否则输出该表达式的值。
（2）类型检测
（2.1）输入从标准输入读入数据。一段 Lisp 程序，其中每行是一个表达式。
（2.2）输出到标准输出。对于 Lisp 程序中每一行的表达式，相应输出一行。
如果该表达式发生语法错误或者语义错误，则输出syntax error或semantic error；如果使用了 define 函数则输出其定义的值的类型（int，boolean，fun），否则输出该表达式的值的类型。
第二部分：分组加密算法语言
分组加密算法大都是由一些基本的操作组成，比如置换、S 盒等等。再加上一些简单的逻辑控制语句，就可以清晰地描述出该算法的内部结构。基于此，本实验拟设计了一种简单的语言，用来描述分组加密算法的逻辑结构。
该语言的结构大致如下:
变量声明部分
BEGIN
加密算法部分
END
一、变量声明部分
该语言仅有两种变量，分别为二进制串变量和循环控制变量。在此处声明的变量均为二进制串变量，格式为:变量名 (长度)，例如:
state(64)
key(10)
tmp(5)
beta(20)
循环控制变量为整数类型，变量名仅为一个小写英文字母，因此总共只有 26 个循环控制变量，不需要声明即可在加密算法部分直接使用。
二、加密算法部分
在这一部分顿顿设计了三种句法，分别为赋值、循环和分组。
试实现一个分组加密器，可以把顿顿的代码转化为相应的加密程序。即根据输入的置换表、S 盒、代码，对若干组明文和密钥进行加密，输出相应的密文。
（1）输入格式：
从标准输入读入数据。
第一行包含用空格分隔的两个整数 n 和 m，表示有 n 个置换表 和m个S盒，保证0 ≤ n,m ≤ 10，然后依次输入这些置换表和S盒。
每个置换表占两行，第一行包含用空格分隔的两个正整数 a 和 b，分别表示该置换 表对应输入、输出二进制串的长度，保证 1 ≤ a, b ≤ 64;第二行 b 个用空格分隔的整数， 其中每个整数都在 [0, a) 范围内，表示该置换表的内容。
每个 S 盒占两行，第一行包含用空格分隔的两个正整数 c 和 d，分别表示该 S 盒对 应输入、输出二进制串的长度，保证 1 ≤ c, d ≤ 8;第二行 2c 个用空格分隔的整数，其 中每个整数都在 [0, 2d ) 范围内，表示该 S 盒的内容。
从第 2 + 2n + 2m 行开始，输入顿顿的代码。END 位于代码最后一行，可以借此判 读是否读入了全部代码。
接下来一行包含一个正整数 k，表示有 k 组数据需要加密，保证 k ≤ 10。
在最后的 2k 行里，每两行包含一组加密数据，其中第一行为明文、第二行为密钥， 皆以 01 串的形式给出。
（2）输出格式
输出到标准输出。
串表示相应的密文。 01 行，每行一个 k 输出
实验报告统一命名为： 深大2019编程语言-学号-姓名-实验报告二.doc
本次实验除了实验报告，还需提交程序，把所有程序打包成以下文档
深大2019编程语言-学号-姓名-实验报告二（程序）.zip
截止日期：2019.7.3
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