C++二叉树解决四则运算
时间: 2023-11-18 08:05:25 浏览: 97
二叉树求四则运算
对于使用C++实现二叉树来解决四则运算的问题,可以使用递归的方式来构建二叉树,并通过遍历二叉树进行四则运算的计算。
首先,定义一个二叉树节点类,包含操作符和操作数两个成员变量:
```cpp
class TreeNode {
public:
char op; // 操作符
int val; // 操作数
TreeNode* left; // 左子节点
TreeNode* right; // 右子节点
};
```
然后,构建二叉树的函数可以通过递归的方式实现,根据四则运算表达式的特点,可以选择从右向左构建二叉树。例如,对于表达式 "3 + 4 * 5",可以先构建一个节点表示乘法,然后将其右子节点设置为4,左子节点递归构建。
```cpp
TreeNode* buildTree(string expr) {
int n = expr.size();
if (n == 0) {
return nullptr;
}
TreeNode* root = new TreeNode();
int idx = -1; // 记录操作符位置
// 从右向左找到第一个加减法操作符的位置
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
if (expr[i] == '+' || expr[i] == '-') {
idx = i;
break;
}
}
// 如果找到了加减法操作符,将其作为根节点
if (idx != -1) {
root->op = expr[idx];
root->left = buildTree(expr.substr(0, idx));
root->right = buildTree(expr.substr(idx + 1));
return root;
}
// 如果没有找到加减法操作符,再找乘除法操作符
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
if (expr[i] == '*' || expr[i] == '/') {
idx = i;
break;
}
}
// 如果找到了乘除法操作符,将其作为根节点
if (idx != -1) {
root->op = expr[idx];
root->left = buildTree(expr.substr(0, idx));
root->right = buildTree(expr.substr(idx + 1));
return root;
}
// 如果没有找到操作符,说明是一个操作数,将其存入节点的val中
root->op = '#';
root->val = stoi(expr);
return root;
}
```
最后,通过遍历二叉树来计算四则运算的结果,可以使用递归的方式实现:
```cpp
int evaluateTree(TreeNode* root) {
if (root->op == '#') {
return root->val;
}
int leftVal = evaluateTree(root->left);
int rightVal = evaluateTree(root->right);
if (root->op == '+') {
return leftVal + rightVal;
} else if (root->op == '-') {
return leftVal - rightVal;
} else if (root->op == '*') {
return leftVal * rightVal;
} else if (root->op == '/') {
return leftVal / rightVal;
}
return 0;
}
```
使用示例:
```cpp
string expr = "3+4*5";
TreeNode* root = buildTree(expr);
int result = evaluateTree(root);
cout << "Result: " << result << endl; // 输出 23
```
通过以上的代码,可以使用二叉树来解决简单的四则运算问题。当然,对于复杂的表达式,可能需要更多的代码来处理。
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