算术表达式有前缀表示法、中缀表示法和后缀表示法等形式。日常使用的算术表达式是采用中缀表示法,即二元运算符位于两个运算数中间。请设计程序将中缀表达式转换为后缀表达式。 输入格式: 输入在一行中给出不含空格的中缀表达式,可包含+、-、*、\以及左右括号(),表达式不超过20个字符。 输出格式: 在一行中输出转换后的后缀表达式,要求不同对象(运算数、运算符号)之间以空格分隔,但结尾不得有多余空格。
时间: 2023-05-31 18:18:01 浏览: 254
算术表达式转换成前缀表达式
### 回答1:
算术表达式有前缀表达式表示法、中缀表达式表示法和后缀表示法等形式。日常使用的算术表达式是采用中缀表达式表示法,即二元运算符位于两个运算数的中间。请设计程序将中缀表达式转换为后缀表达式。输入格式: 输入在一行中给出不含空格的中缀表达式,可包含+、-、*、\等运算符以及左右括号(),表达式不超过20个字符。输出格式: 在一行中输出转换后的后缀表达式,要求不同对象(运算数、运算符号)之间以空格分隔,不能有多余空格。
### 回答2:
中缀表达式转后缀表达式,可以用栈来实现。具体步骤如下:
1. 遍历中缀表达式中的每个字符,如果是数字,直接输出;如果是运算符、括号,就进行如下处理:
2. 如果是左括号,直接入栈;
3. 如果是右括号,就将栈中左括号之后的所有符号依次输出,直到遇到左括号,并且左括号也要出栈;
4. 如果是运算符,就将当前运算符与栈顶运算符比较,如果栈顶优先级高于或者等于当前运算符,就将栈顶运算符出栈,并输出,直到栈顶优先级低于当前运算符或者栈空为止,然后将当前运算符入栈;
5. 遍历完中缀表达式后,将栈中所有符号依次出栈,输出。
下面是具体的Python实现代码:
```python
class Stack:
def __init__(self):
self.stack = []
def push(self, item):
self.stack.append(item)
def pop(self):
if not self.is_empty():
return self.stack.pop()
def is_empty(self):
return len(self.stack) == 0
def peek(self):
if not self.is_empty():
return self.stack[-1]
def __len__(self):
return len(self.stack)
def infix_to_postfix(expression):
precedence = {'+':1, '-':1, '*':2, '/':2}
stack = Stack()
postfix = []
for char in expression:
if char.isdigit():
postfix.append(char)
elif char == '(':
stack.push(char)
elif char == ')':
top = stack.pop()
while top != '(':
postfix.append(top)
top = stack.pop()
else:
while (not stack.is_empty()) and (precedence.get(stack.peek(), 0) >= precedence.get(char, 0)):
postfix.append(stack.pop())
stack.push(char)
while not stack.is_empty():
postfix.append(stack.pop())
return ' '.join(postfix)
expression = input()
postfix_expression = infix_to_postfix(expression)
print(postfix_expression)
```
该程序接受一个中缀表达式作为输入,然后输出转换后的后缀表达式。运算符的优先级用一个字典来表示,方便进行比较。程序中使用了一个栈来维护中间状态。先将所有数字直接输出到后缀表达式,遇到括号和运算符时,则根据上述规则进行处理。最后,将栈中所有元素弹出同时输出,就得到了转换后的后缀表达式。
### 回答3:
中缀表达式转换为后缀表达式可以使用栈来实现。栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的数据结构。具体实现可以使用一个运算符栈和一个结果栈。
算法流程:
1.从左至右读取中缀表达式。
2.遇到操作数时,直接加入结果栈。
3.遇到运算符时,判断运算符优先级。
a.如果运算符栈为空或栈顶为左括号,直接加入运算符栈。
b.如果运算符优先级高于栈顶运算符,直接加入运算符栈。
c.如果运算符优先级低于或等于栈顶运算符,将栈顶运算符弹出并加入结果栈,再次比较当前运算符与新的栈顶运算符。
d.如果遇到左括号,直接加入运算符栈。
e.如果遇到右括号,将运算符栈中左括号上面的运算符依次弹出并加入结果栈,直到遇到左括号为止,左右括号弹出,但不加入结果栈。
4.遍历完中缀表达式后,将运算符栈中的所有运算符依次弹出并加入结果栈。
5.输出结果栈中的元素,以空格分隔,得到后缀表达式。
Python代码实现:
```python
# 定义运算符优先级
priority = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2}
# 定义转换函数
def infix2postfix(s):
op_stack = [] # 运算符栈
result_stack = [] # 结果栈
for c in s:
if c.isdigit(): # 如果是数字,直接加入结果栈
result_stack.append(c)
else: # 如果是运算符
if not op_stack or c == '(': # 如果运算符栈为空或栈顶是左括号,直接加入运算符栈
op_stack.append(c)
elif c == ')': # 如果是右括号,弹出运算符栈中左括号上面的所有运算符到结果栈中
while op_stack[-1] != '(':
result_stack.append(op_stack.pop())
op_stack.pop() # 左括号弹出,不加入结果栈
elif priority[c] > priority[op_stack[-1]]: # 如果优先级高于栈顶运算符,直接加入运算符栈
op_stack.append(c)
else: # 如果优先级低于或等于栈顶运算符
while op_stack and op_stack[-1] != '(': # 弹出并加入结果栈
result_stack.append(op_stack.pop())
op_stack.append(c) # 当前运算符加入运算符栈
while op_stack: # 遍历完中缀表达式后,将剩余运算符弹出并加入结果栈
result_stack.append(op_stack.pop())
return ' '.join(result_stack) # 返回转换后的后缀表达式
# 测试
print(infix2postfix('1+2*3-(4+5)/6')) # 输出:1 2 3 * + 4 5 + 6 / -
```
参考资料:
[1] Data Structures and Algorithms in Python
[2] 中缀表达式转后缀表达式(逆波兰式) python3版
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