利用二叉树求解表达式的值
时间: 2024-01-03 18:05:20 浏览: 142
输入后缀表达式,即时生成对应的二叉树,计算出表达式的值,并且输出对应的前缀表达式、中缀表达式
利用二叉树求解表达式的值有以下步骤:
1. 将中缀表达式转换为后缀表达式;
2. 通过后缀表达式构建表达式二叉树;
3. 通过递归遍历表达式二叉树计算表达式的值。
具体实现方法如下:
1. 将中缀表达式转换为后缀表达式
例如,将中缀表达式 3+4*5 转换为后缀表达式 345*+
转换的步骤如下:
1. 从左至右扫描中缀表达式;
2. 若读取的是数字,则直接输出;
3. 若读取的是运算符,则判断其与栈顶运算符的优先级,是右括号或优先级低于栈顶运算符则栈顶运算符弹出并输出,直到优先级高于栈顶运算符或栈空,然后将该运算符压入栈中;
4. 若读取的是左括号,则将其压入栈中;
5. 若读取的是右括号,则依次弹出栈顶运算符并输出,直到遇到左括号,左括号弹出但不输出。
2. 通过后缀表达式构建表达式二叉树
例如,对于后缀表达式 345*+,构建的表达式二叉树如下:
```
+
/ \
3 *
/ \
4 5
```
构建的步骤如下:
1. 从左至右扫描后缀表达式;
2. 若读取的是数字,则创建一个新节点,值为该数字,并将其压入栈中;
3. 若读取的是运算符,则创建一个新节点,值为该运算符,然后从栈中弹出两个节点作为该节点的左右子节点,将该节点压入栈中;
4. 重复步骤1-3,直到遍历完整个后缀表达式,此时栈中只剩下一个节点,即为根节点。
3. 通过递归遍历表达式二叉树计算表达式的值
例如,对于构建的表达式二叉树,通过递归遍历计算表达式的值如下:
1. 计算左子树的值;
2. 计算右子树的值;
3. 根据根节点的运算符,计算左右子树的值的结果;
4. 返回结果。
对于以上表达式二叉树,遍历的顺序为先遍历左子树,再遍历右子树,最后计算根节点的值,计算过程如下:
1. 遍历左子树,计算 3 的值,返回 3;
2. 遍历右子树,先遍历左子树,计算 4 的值,返回 4,再遍历右子树,计算 5 的值,返回 5,最后计算乘法运算符的结果,即 4*5=20,返回 20;
3. 计算加法运算符的结果,即 3+20=23,返回 23。
因此,表达式 3+4*5 的值为 23。
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