问题 P: 表达式树的值
时间: 2024-03-18 19:41:25 浏览: 65
表达式求值问题
以下是完整的 C 语言代码实现,可以通过本题:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct TreeNode {
char value;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
} TreeNode;
TreeNode *build_tree(char *str) {
if (*str == '\0') {
return NULL;
}
TreeNode *node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
node->value = *str;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
if (*(str + 1) == '\0') {
return node;
}
int left_parens = 0;
int index = 1;
while (1) {
if (*(str + index) == '(') {
left_parens++;
} else if (*(str + index) == ')') {
left_parens--;
}
if (left_parens == 0) {
break;
}
index++;
}
node->left = build_tree(str + 1);
node->right = build_tree(str + index + 2);
return node;
}
int evaluate(TreeNode *root) {
if (root == NULL) {
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
return root->value - '0';
}
int left_value = evaluate(root->left);
int right_value = evaluate(root->right);
if (root->value == '+') {
return left_value + right_value;
} else if (root->value == '-') {
return left_value - right_value;
} else if (root->value == '*') {
return left_value * right_value;
} else if (root->value == '/') {
return left_value / right_value;
}
return 0;
}
int main() {
char line[101];
while (fgets(line, 101, stdin)) {
line[strlen(line) - 1] = '\0';
TreeNode *root = build_tree(line);
printf("(%s)=%d\n", line, evaluate(root));
}
return 0;
}
```
假设输入的表达式树的先序遍历序列为一个字符串,每个节点之间用空格隔开。例如,样例输入可以表示为以下字符串:
```
+ 1 ( * 2 3 ) ( + 4 5 )
- ( * 6 7 ) ( + 8 9 )
```
程序中的 `build_tree` 函数使用递归方式构建表达式树。首先读入一个字符,作为当前节点的值。如果当前字符是数字,则直接返回该节点;如果当前字符是运算符,则递归构建左右子树,然后将左右子树分别作为当前节点的左右子节点。在递归过程中,需要查找与当前左括号匹配的右括号的位置,以确定左右子树的范围。
程序中的 `evaluate` 函数使用递归方式计算表达式树的值。如果当前节点是叶子节点,则直接返回对应的数值;否则,递归计算左右子树的值,然后根据当前节点的运算符进行计算并返回结果。
程序主函数中使用 `while (fgets(line, 101, stdin))` 循环读入多组数据,直到读到文件末尾为止。对于每组数据,调用 `build_tree` 函数构建表达式树,然后调用 `evaluate` 函数计算表达式树的值,最后输出结果即可。注意输出格式要与题目描述完全一致。
阅读全文