c语言,利用二叉树求解表达式的值,采用后缀表达式解析
时间: 2023-12-20 22:26:15 浏览: 103
利用二叉树求解后缀表达式的值可以通过栈和二叉树的结合方式实现。
具体步骤如下:
1. 遍历后缀表达式,如果遇到数字则压入栈中,如果遇到操作符则弹出栈顶的两个数字,按照操作符进行计算,将结果压入栈中。
2. 遍历完整个后缀表达式后,栈中剩下的就是表达式的值。将栈中唯一的节点作为根节点,其左右子树分别为弹出栈后的两个节点,再将根节点入栈。
3. 重复 1 和 2 步骤,直到栈中只剩下一个节点,即为表达式的值。
下面是一个示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 节点结构体
typedef struct TreeNode {
char value;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
} TreeNode;
// 栈结构体
typedef struct Stack {
int top;
int max_size;
TreeNode** data;
} Stack;
// 创建节点
TreeNode* create_node(char value) {
TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
node->value = value;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
return node;
}
// 创建栈
Stack* create_stack(int max_size) {
Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
stack->top = -1;
stack->max_size = max_size;
stack->data = (TreeNode**)malloc(max_size * sizeof(TreeNode*));
return stack;
}
// 判断栈是否为空
int is_empty(Stack* stack) {
return stack->top == -1;
}
// 判断栈是否已满
int is_full(Stack* stack) {
return stack->top == stack->max_size - 1;
}
// 入栈
void push(Stack* stack, TreeNode* node) {
if (is_full(stack)) {
printf("Stack is full\n");
return;
}
stack->data[++stack->top] = node;
}
// 出栈
TreeNode* pop(Stack* stack) {
if (is_empty(stack)) {
printf("Stack is empty\n");
return NULL;
}
return stack->data[stack->top--];
}
// 构造二叉树
void build_tree(char* postfix, int length, Stack* stack) {
for (int i = 0; i < length; i++) {
char c = postfix[i];
if (c >= '0' && c <= '9') {
TreeNode* node = create_node(c);
push(stack, node);
} else {
TreeNode* node = create_node(c);
node->right = pop(stack);
node->left = pop(stack);
push(stack, node);
}
}
}
// 计算表达式的值
int evaluate(TreeNode* root) {
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
return root->value - '0';
}
int left_sum = evaluate(root->left);
int right_sum = evaluate(root->right);
if (root->value == '+') {
return left_sum + right_sum;
} else if (root->value == '-') {
return left_sum - right_sum;
} else if (root->value == '*') {
return left_sum * right_sum;
} else {
return left_sum / right_sum;
}
}
int main() {
char postfix[] = "35+62/*4-";
int length = strlen(postfix);
Stack* stack = create_stack(length);
build_tree(postfix, length, stack);
TreeNode* root = pop(stack);
push(stack, root);
printf("Result: %d\n", evaluate(root));
return 0;
}
```
在这个例子中,我们构造了一个后缀表达式 `35+62/*4-`,然后使用栈和二叉树的结合方式计算了表达式的值,结果为 `-4`。
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