将算术表达式 ( (a+b) + c * (d+e) + f ) * (g+h) 转化为二叉树,画出这棵二叉树并写出其先序遍历序列、后序遍历序列和层序遍历序列。
时间: 2024-12-22 11:33:24 浏览: 19
将算术表达式转化为二叉树的过程可以使用逆波兰表示法(Reverse Polish Notation, RPN)或者基于运算符优先级的分析来进行。在这个例子中,我们可以创建一个左结合的运算符优先级树(Operator Precedence Tree,OP_TREE),其中加法和乘法具有相同的优先级,从左到右计算。
首先,根据运算符的优先级,构建的二叉树会大致如下:
```
*
/ \
+ *
/ \ / \
a+b c d+e f g+h
```
先序遍历(Preorder Traversal)顺序是:根节点 -> 左子树 -> 右子树,所以先序遍历序列是 `* ( + a b c * ( + d e f ) g h )`。
后序遍历(Postorder Traversal)顺序是:左子树 -> 右子树 -> 根节点,因此后序遍历序列是 `a b + c d e + f g h *`。
层序遍历(Level Order Traversal)是从上到下,从左到右逐层访问,故层次遍历序列是:`( a b ), ( c d e f ), ( g h ) *, *`。
请注意,这里为了方便描述采用了文本形式,实际绘制二叉树需要图形表示,并且在编程中通常会通过递归或者栈来实现这些遍历算法。如果需要具体的代码示例,请告诉我。
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将算术表达式((a+b)+c*(d+e)+f)*(g+h)转化为二叉树
下面是将算术表达式((a+b)+c*(d+e)+f)*(g+h)转化为二叉树的过程:
首先,我们需要确定运算符的优先级和结合性,以便构建二叉树时正确地安排节点的位置。在这个例子中,乘法和加法的优先级不同,而加法是左结合的,乘法是右结合的。
然后,我们可以使用以下步骤将表达式转换为二叉树:
1. 从左到右扫描表达式,将每个运算符和操作数压入栈中。
2. 当扫描到一个运算符时,弹出栈顶的两个操作数,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。
3. 最终,栈中只剩下一个节点,这个节点就是整个表达式的根节点。
下面是具体的步骤:
1. 首先,压入左括号 ( 和 a、+、b,栈中的内容为:
```
栈:( a + b
```
2. 接下来,扫描到右括号 ),弹出栈顶的操作数 b 和运算符 +,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
```
3. 继续扫描,将 c、*、(、d、+、e、)、+、f、依次压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
*
(
d + e
)
+
f
```
4. 接下来,弹出栈顶的操作数 e 和运算符 +,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
*
(
d + e
)
+
f
+
```
5. 然后,弹出栈顶的操作数 d 和运算符 +,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
*
+
d
e
+
f
+
```
6. 接下来,弹出栈顶的操作数 c 和运算符 *,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
*
+
d
e
+
f
+
*
c
```
7. 然后,弹出栈顶的操作数 b 和运算符 +,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:( a + b )
+
*
+
d
e
+
f
+
*
c
+
b
```
8. 接下来,弹出栈顶的操作数 a 和左括号 (,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点压入栈中。此时,栈中的内容为:
```
栈:+
*
+
d
e
+
f
*
c
+
+
b
a
```
9. 最后,扫描到右括号 ),弹出栈顶的操作数 g 和运算符 +,创建一个新节点作为它们的父节点,并将该节点作为根节点返回。此时,二叉树的结构如下所示:
```
*
+ +
* h
+ g
+
* f
+ c
+ +
+ e
+ d
+
b
a
```
将算术表达式(a+b)-c*(d+e)/f转化为二叉树,并根据该二叉树,求出其前缀和后缀表达式。
### 回答1:
将算术表达式(a+b)-c*(d+e)/f转化为二叉树的过程如下:
首先,将表达式转化为逆波兰表达式:ab+cde+*f/-
然后,从左到右扫描逆波兰表达式,遇到操作数就将其作为叶子节点插入二叉树中,遇到操作符就将其作为根节点插入二叉树中,同时将其前面的两个操作数作为其左右子节点。
最终得到的二叉树如下图所示:
-
/ \
+ /
/ \ / \
a b c *
/ \
+ f
/ \
d e
根据该二叉树,可以得到其前缀表达式为:- + a b / * c + d e f
其后缀表达式为:a b + c d e + * f / -
注:前缀表达式也叫波兰式,后缀表达式也叫逆波兰式。
### 回答2:
将算术表达式(a b)-c*(d e)/f转化为二叉树,可以通过以下步骤完成。
1. 将整个算术表达式从左往右遍历,当遇到操作数时,就将其作为一个叶子节点。
2. 当遇到操作符时,就将其作为一个新节点,并让其左孩子指向前面遇到的操作数,并让其右孩子暂时为空。
3. 接着继续往后遍历,当遇到下一个操作数时,就将其作为当前节点的右孩子,并将当前节点更新为栈中的上一个节点。
根据上述方法,可以将(a b)-c*(d e)/f转化为如下的二叉树:
```
-
/ \
/ \
a *
/ \
c /
/ \
* f
/ \
d e
```
通过前序遍历该二叉树,可以得到其前缀表达式为:- a * c * d e / f
通过后序遍历该二叉树,可以得到其后缀表达式为:a b - c d e * * f /
### 回答3:
将算术表达式(a b)-c*(d e)/f转化为二叉树的方法如下:
1. 首先,找到运算符c,并以其为根节点构建二叉树。
2. 将左右子树分别用括号括起来,按照运算优先级从高到低,依次继续构建二叉树,直到整个表达式被转化成二叉树为止。
根据上述方法,可以将(a b)-c*(d e)/f转化成如下的二叉树:
-
/ \
+ /
/ \ / \
a b c *
/ \
d e
/ \
f 2
该二叉树的前缀表达式为:- + a b * c d e / f 2
前缀表达式的求值方法为,从右到左扫描表达式,遇到运算符,从栈中取出相应的操作数进行运算,将运算结果压栈,直到表达式扫描完毕,栈内剩下的数字即为表达式的结果。
该二叉树的后缀表达式为:a b + c d e * / f 2 -
后缀表达式的求值方法为,从左到右扫描表达式,遇到数字将其压栈,遇到运算符,从栈中取出相应的操作数进行运算,将运算结果压栈,直到表达式扫描完毕,栈内剩下的数字即为表达式的结果。
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