合理运用栈,按照教材中的运算优先级,编程实现任意中缀算术表达式(可以只包含*'、''等双目运算符、小括号和结束符)的求值运算
时间: 2024-09-20 20:03:25 浏览: 80
数据结构 课程设计 中缀算术表达式求值
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合理运用栈在中缀表达式的求值过程中非常重要。我们可以遵循以下步骤来编程实现:
1. **创建一个空栈**:用于存储操作数。
2. **处理输入表达式**:从左到右扫描表达式,遇到数字就压入栈中,遇到运算符则进行相应的计算。
3. **遇到运算符的处理**:
- 如果是左括号 '(',直接压入栈中,等待匹配的右括号 ')'。
- 如果是运算符 '*' 或 '/',弹出栈顶的两个操作数(a, b),计算结果 c = a * b 或 c = a / b,然后将c压回栈。
- 如果遇到优先级更高的运算符,如 '*', 比 '()' 高,也遵循上述步骤处理,直到找到优先级相同的运算符或遇到左括号。
4. **遇到右括号 ')'**,不断弹出栈顶的操作数和运算符,直至遇到左括号。每次弹出都会对应地进行一次计算,并将结果推回栈中。最后将整个括号内的计算结果压回栈。
5. **遇到运算符结束**(通常是 ']' 或 EOF),继续弹出剩余的栈顶元素,进行计算并返回最终结果。
以下是一个简单的Python示例(假设使用递归实现):
```python
def calculate(expression):
def apply_operator(operators, values):
op = operators.pop()
right = values.pop()
left = values.pop()
if op == '+':
values.append(left + right)
elif op == '-':
values.append(left - right)
elif op == '*':
values.append(left * right)
elif op == '/':
values.append(left // right) # 注意这里使用整数除法
def greater_precedence(op1, op2):
precedence = {'*': 2, '/': 2, '+': 1, '-': 1}
return precedence[op1] > precedence[op2]
operators = []
values = []
for char in expression:
if char.isdigit():
values.append(int(char))
elif char in ['+', '-', '*', '/']:
while (operators and greater_precedence(char, operators[-1])):
apply_operator(operators, values)
operators.append(char)
elif char == ')':
while operators[-1] != '(':
apply_operator(operators, values)
operators.pop()
while operators:
apply_operator(operators, values)
return values[0]
# 测试表达式
expression = "3*(2+5)"
result = calculate(expression)
print(f"计算结果:{result}")
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