输入一个表达式(表达式中的数可以是多位数,可以含多层括号),利用二叉树来表示该表达式,创建表达式树,然后利用二叉树的遍历操作求表达式的值。 设计要求:使用C++实现;
时间: 2024-11-16 19:19:49 浏览: 1
在C++中,我们可以使用递归数据结构(如二叉树)来构建表达式树,其中每个节点代表算术运算符或数字。以下是简单的步骤:
1. **定义节点**:
- 创建两个节点类,`NumberNode` 和 `OperatorNode`。`NumberNode` 表示数值,存储整数;`OperatorNode` 存储运算符,如加号、减号等,并包含指向左右子节点的指针。
```cpp
class NumberNode {
public:
int value;
// 构造函数和其他相关方法
};
class OperatorNode {
public:
char op;
NumberNode* left;
NumberNode* right;
// 构造函数和其他相关方法
};
```
2. **解析表达式**:
- 从左到右扫描输入字符串,遇到数字创建`NumberNode`,遇到运算符创建`OperatorNode`,并连接子节点。
```cpp
void buildTree(string expression, int& i) {
if (isdigit(expression[i])) {
NumberNode node;
// 读取数字并更新索引
node.value = ...; // 根据输入读取数值
tree.push_back(node);
++i;
} else {
OperatorNode node;
node.op = expression[i];
tree.push_back(node);
// 递归处理左右子节点
buildTree(expression, i + 1); // 左子节点
buildTree(expression, i + 1 + ...); // 右子节点(取决于运算符优先级)
}
}
```
3. **计算表达式值**:
- 使用递归的前序遍历或中序遍历(取决于运算符的优先级)来计算值。前序遍历对于计算表达式非常合适,因为它是"运算符-左子节点-右子节点"的形式。
```cpp
int evaluate(Node* node) {
if (node->isNumber()) {
return node->value;
} else {
switch (node->op) {
case '+':
return evaluate(node->left) + evaluate(node->right);
case '-':
return evaluate(node->left) - evaluate(node->right);
// 其他运算符类似
}
}
}
// 示例调用
buildTree(expression, 0);
int result = evaluate(tree.root);
```
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