利用二叉树求解表达式的值

时间: 2024-01-03 22:05:19 浏览: 29
要利用二叉树求解表达式的值,我们可以使用二叉树的后序遍历算法来实现。具体步骤如下: 1. 对表达式进行中缀转后缀,得到后缀表达式。 2. 利用后缀表达式构建二叉树,每个节点表示一个操作符或操作数。 3. 对二叉树进行后序遍历,遍历到操作符时,从栈中弹出两个操作数进行计算,并将计算结果压入栈中。遍历结束后,栈中剩下的就是表达式的最终值。 下面是一个示例代码实现: ``` #include <iostream> #include <stack> #include <string> #include <vector> using namespace std; // 定义二叉树节点 struct TreeNode { char val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(char x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} }; // 中缀表达式转后缀表达式 vector<char> infixToSuffix(string& s) { vector<char> res; stack<char> stk; for (char c : s) { if (isdigit(c)) { res.push_back(c); } else if (c == '(') { stk.push(c); } else if (c == ')') { while (stk.top() != '(') { res.push_back(stk.top()); stk.pop(); } stk.pop(); } else { while (!stk.empty() && stk.top() != '(' && ((c == '+' || c == '-') && (stk.top() == '+' || stk.top() == '-') || (c == '*' || c == '/'))) { res.push_back(stk.top()); stk.pop(); } stk.push(c); } } while (!stk.empty()) { res.push_back(stk.top()); stk.pop(); } return res; } // 根据后缀表达式构建二叉树 TreeNode* buildTree(vector<char>& postfix) { stack<TreeNode*> stk; for (char c : postfix) { if (isdigit(c)) { stk.push(new TreeNode(c)); } else { TreeNode* node = new TreeNode(c); node->right = stk.top(); stk.pop(); node->left = stk.top(); stk.pop(); stk.push(node); } } return stk.top(); } // 后序遍历二叉树并计算表达式的值 int evaluate(TreeNode* root) { if (!root) return 0; if (isdigit(root->val)) return root->val - '0'; int left = evaluate(root->left); int right = evaluate(root->right); if (root->val == '+') return left + right; if (root->val == '-') return left - right; if (root->val == '*') return left * right; if (root->val == '/') return left / right; return 0; } int main() { string s = "3+2*4-8/2"; vector<char> postfix = infixToSuffix(s); TreeNode* root = buildTree(postfix); int res = evaluate(root); cout << res << endl; // 输出结果为 7 return 0; } ``` 注意,这里只考虑了表达式中只包含加减乘除四种基本操作符的情况,如果表达式中还包含其他操作符,需要相应地修改代码实现。

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