用C语言写一个 用中序表达式创建二叉树的代码表达式用+-*/并可以求值
时间: 2024-02-25 18:57:17 浏览: 29
好的,下面是用C语言实现的中序表达式创建二叉树并求值的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构体
typedef struct TreeNode {
char data; // 节点值
struct TreeNode* left; // 左子树指针
struct TreeNode* right; // 右子树指针
} TreeNode;
// 定义栈结构体
typedef struct Stack {
int top; // 栈顶指针
int capacity; // 栈容量
TreeNode** array; // 栈数组,存储节点指针
} Stack;
// 创建节点
TreeNode* createNode(char data) {
TreeNode* node = (TreeNode*) malloc(sizeof(TreeNode));
node->data = data;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
return node;
}
// 创建栈
Stack* createStack(int capacity) {
Stack* stack = (Stack*) malloc(sizeof(Stack));
stack->top = -1;
stack->capacity = capacity;
stack->array = (TreeNode**) malloc(stack->capacity * sizeof(TreeNode*));
return stack;
}
// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack* stack) {
return stack->top == -1;
}
// 判断栈是否已满
int isFull(Stack* stack) {
return stack->top == stack->capacity - 1;
}
// 入栈
void push(Stack* stack, TreeNode* node) {
if (isFull(stack)) {
printf("Stack is full.\n");
return;
}
stack->array[++stack->top] = node;
}
// 出栈
TreeNode* pop(Stack* stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("Stack is empty.\n");
return NULL;
}
return stack->array[stack->top--];
}
// 获取栈顶元素
TreeNode* peek(Stack* stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("Stack is empty.\n");
return NULL;
}
return stack->array[stack->top];
}
// 判断是否为运算符
int isOperator(char c) {
return (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/');
}
// 创建二叉树
TreeNode* createBinaryTree(char* expression) {
Stack* stack = createStack(100); // 创建栈
TreeNode* root = NULL;
for (int i = 0; expression[i] != '\0'; i++) {
if (!isOperator(expression[i])) { // 如果是操作数,则将其入栈
TreeNode* node = createNode(expression[i]);
push(stack, node);
} else { // 如果是运算符,则将其作为根节点,将前两个栈顶元素作为左右子树接到根节点下
TreeNode* node = createNode(expression[i]);
node->right = pop(stack);
node->left = pop(stack);
push(stack, node);
root = node; // 根节点为最后一个入栈的运算符
}
}
return root;
}
// 计算表达式的值
int evaluate(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 如果是叶子节点,返回节点值
return root->data - '0'; // 将字符转换为数字
}
int leftValue = evaluate(root->left); // 计算左子树的值
int rightValue = evaluate(root->right); // 计算右子树的值
switch (root->data) {
case '+':
return leftValue + rightValue;
case '-':
return leftValue - rightValue;
case '*':
return leftValue * rightValue;
case '/':
return leftValue / rightValue;
default:
return 0;
}
}
int main() {
char expression[100];
printf("请输入中序表达式:");
scanf("%s", expression);
TreeNode* root = createBinaryTree(expression); // 创建二叉树
int result = evaluate(root); // 计算表达式的值
printf("表达式的值为:%d\n", result);
return 0;
}
```
注意:此代码实现中的中序表达式必须为完全加括号的形式,如:((1+2)*3)。