算术表达式的前缀式、中缀式、后缀式相互转换
中綴表達式(中綴記法)
中綴表達式是一種通用的算術或邏輯公式表示方法,操作符以中綴形式處于操作數(shù)的中間。中綴表達式是人們常用的算術表示方法。
雖然人的大腦很容易理解與分析中綴表達式,但對計算機來說中綴表達式卻是很復雜的,因此計算表達式的值時,通常需要先將中綴表達式轉(zhuǎn)換為前綴或后綴表達式,然后再進行求值。對計算機來說,計算前綴或后綴表達式的值非常簡單。
前綴表達式(前綴記法、波蘭式)
前綴表達式的運算符位于操作數(shù)之前。
前綴表達式的計算機求值:
從右至左掃描表達式,遇到數(shù)字時,將數(shù)字壓入堆棧,遇到運算符時,彈出棧頂?shù)膬蓚€數(shù),用運算符對它們做相應的計算(棧頂元素 op 次頂元素),并將結果入棧;重復上述過程直到表達式最左端,最后運算得出的值即為表達式的結果。
例如前綴表達式“- × + 3 4 5 6”:
(1) 從右至左掃描,將6、5、4、3壓入堆棧;
(2) 遇到+運算符,因此彈出3和4(3為棧頂元素,4為次頂元素,注意與后綴表達式做比較),計算出3+4的值,得7,再將7入棧;
(3) 接下來是×運算符,因此彈出7和5,計算出7×5=35,將35入棧;
(4) 最后是-運算符,計算出35-6的值,即29,由此得出最終結果。
可以看出,用計算機計算前綴表達式的值是很容易的。
詳細解釋:http://blog.csdn.net/antineutrino/article/details/6763722/
給出一個中綴表達式如下:
a+b*c-(d+e)?
第一步:按照運算符的優(yōu)先級對所有的運算單位加括號,
???????? 式子變成了:((a+(b*c))-(d+e))?
第二步:轉(zhuǎn)換前綴與后綴表達式?
???????? 前綴:把運算符號移動到對應的括號前面?
?????????????? 則變成了:-( +(a *(bc)) +(de))?
?????????????? 把括號去掉:-+a*bc+de?? 前綴式子出現(xiàn)?
???????? 后綴:把運算符號移動到對應的括號后面?
?????????????? 則變成了:((a(bc)* )+ (de)+ )-?
?????????????? 把括號去掉:abc*+de+-?? 后綴式子出現(xiàn)
<1> 將中綴表達式“1+((2+3)*4)-5”轉(zhuǎn)換為前綴表達式。
(1)構建兩個棧,一個存運算符一個存操作數(shù)。運算符(以括號分界點)在棧內(nèi)遵循越往棧頂優(yōu)先級不降低的原則排序。
(2)從右往左掃描中綴式表達式,從右邊第一個字符開始判斷。
??如果當前字符是數(shù)字,則分配到數(shù)字串的結尾并將數(shù)字串直接輸出。
??如果是運算符,則比較優(yōu)先級。如果當前運算符的優(yōu)先級大于等于棧頂運算符的優(yōu)先級(當棧頂是括號時,直接入棧),則將運算符直接入棧;否則將棧頂運??算符出棧并輸出,直到當前運算符的優(yōu)先級大于等于棧頂運算符的優(yōu)先級(當棧頂元素是括號直接入棧),再將當前運算符入棧。如果是括號,則根據(jù)括號的??方向進行處理。如果是括號直接入棧;否則,遇右括號前將所有的運算符全部出棧并輸出,遇右括號后將左右的兩括號一起刪除。
(3)重復上述操作(2)直至掃描結束,將棧內(nèi)剩余運算符全部出棧并輸出,再將綴輸出字符串。中綴表達式就變成了前綴表達式了。
?
| 中綴表達式 | 前綴表達式 | (棧頂)運算符棧(棧尾) | 說明 |
| 5 | 5 | 空 | 5,是數(shù)字串直接輸出 |
| - | 5 | - | -,棧內(nèi)無運算符,直接入棧 |
| ) | 5 | -) | ),直接入棧 |
| 4 | 5 4 | -) | 4,是數(shù)字串直接輸出 |
| * | 5 4 | -)* | *,棧頂是括號,直接入棧 |
| ) | 5 4 | - ) * ) | ),直接入棧 |
| 3 | 5 4 3 | - ) * ) | 3,是數(shù)字串直接輸出 |
| + | 5 4 3 | - ) * ) + | +,棧頂是括號,直接入棧 |
| 2 | 5 4 3 2 | - ) * )+ | 2,是數(shù)字串直接輸出 |
| ( | 5 4 3 2+ | - ) * | (, |
| ( | 5 4 3 2+* | - | (, |
| + | 5 4 3 2+* | -+ | +,優(yōu)先級大于等于棧頂運算符,直接入棧 |
| 1 | 5 4 3 2+*1 | -+ | 1,是數(shù)字串直接輸出 |
| 空 | 5 4 3 2+*1+- | 空 | 掃描結束,將棧內(nèi)剩余運算符全部出棧并輸出 |
| 空 | - + 1 * + 2 3 4 5 | 空 | 逆綴輸出字符串 |
【2】中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式
?
過程和【1】差不多,只不過是從左往右掃描,方向換了一個,其他一樣。
還是這個式子:1+((2+3)*4)-5
?
| 中綴表達式 | 后綴表達式 | (棧頂)運算符棧(棧尾) | 說明 |
| 1 | 1 | 空 | 1,是數(shù)字串直接輸出 |
| + | 1 | + | +,棧內(nèi)無運算符,直接入棧 |
| ( | 1 | +( | (,直接入棧 |
| ( | 1 | +(( | (,直接入棧 |
| 2 | 1?2 | +(( | 2 ,數(shù)字 |
| + | 1?2 | +((+ | +,直接入棧 |
| 3 | 1?2 3 | +((+ | 3,是數(shù)字串直接輸出 |
| ) | 1?2 3 + | +( | 碰到 )找到(之前所有符號彈出出 |
| * | 1?2 3 + | +(* | * |
| 4 | 1?2 3 + 4 | +(* | 4 |
| ) | 1?2 3 + 4 * | + | 碰到 )找到(之前所有符號彈出出 |
| - | 1?2 3 + 4 * | + - | - |
| 5 | 1?2 3 + 4 *5 | + - | 5 |
| 空 | 1?2 3 + 4 *5 - + | 空 | 掃描結束 |
| 空 | 1?2 3 + 4 *5 - + | 空 | 逆綴輸出字符串 |
?
后綴表達式逆向求解中綴表達式
1?2 3 + 4 *5 - + 基本思路和上面的一樣:遞歸,碰到操作符就進入遞歸。 從左往右掃描先碰到+號,取+號前面兩個操作數(shù):2,3 得到:2+3. 繼續(xù)往下掃碰到*號,取4 和2+3 得到:(2+3)*4 -號,取(2+3)*4和5得到::(2+3)*4-5 +號:取(2+3)*4-5和1得到::1+(2+3)*4-5?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的算术表达式的前缀式、中缀式、后缀式相互转换的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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