实现中缀表达式求值,算法从左到右扫描中缀表达式,可 同时使用两个栈,一个暂存运算符,一个暂存操作数,来 进行求值。(支持 + - * / ^ 五种运算) 输入格式: 共1行,为1个字符串,即一个中缀表达式 输出格式: 共1行,即求值的结果
时间: 2023-03-31 09:03:05 浏览: 193
我可以回答这个问题。以下是实现中缀表达式求值的算法:
1. 创建两个栈,一个用于暂存运算符,一个用于暂存操作数。
2. 从左到右扫描中缀表达式,如果遇到操作数,则将其压入操作数栈中。
3. 如果遇到运算符,则将其与运算符栈顶元素比较,如果优先级较高,则将其压入运算符栈中;否则,将运算符栈顶元素弹出,与两个操作数栈顶元素进行运算,并将结果压入操作数栈中,直到运算符栈顶元素优先级低于当前运算符或者运算符栈为空。
4. 当扫描完整个中缀表达式后,如果运算符栈不为空,则依次弹出运算符栈顶元素,与两个操作数栈顶元素进行运算,并将结果压入操作数栈中,直到运算符栈为空。
5. 最终,操作数栈中只剩下一个元素,即为中缀表达式的求值结果。
例如,对于中缀表达式 "3+4*5-6/2^2",按照上述算法求值的过程如下:
操作数栈:[3] [3, 4] [3, 4, 5] [3, 20] [23] [23, 6] [23, 6, 2] [23, 6, 4] [23, 1] 运算符栈:[+] [+, *] [+, *, -] [+, *, -, /] [+, *, -, /, ^] [+, *, -, /] [+, *] [+] []
因此,中缀表达式 "3+4*5-6/2^2" 的求值结果为 23。
希望我的回答能够帮助到你。
相关问题
用Python创建顺序栈的结构、出栈、入栈、取栈顶元素算法: 2. 创建判断表达式括号匹配、判断运算符、运算符优先级和两数运算的函数: 3.实现中缀表达式求值算法:
1. 创建顺序栈的结构、出栈、入栈、取栈顶元素算法:
顺序栈可以使用Python中的列表来实现。定义一个空列表来表示空栈,使用append()方法实现入栈操作,使用pop()方法实现出栈操作并返回被移除元素。使用[-1]索引来取栈顶元素。
以下是示例代码:
```python
class Stack():
def __init__(self):
self.items = []
def is_empty(self):
return self.items == []
def push(self, item):
self.items.append(item)
def pop(self):
return self.items.pop()
def peek(self):
return self.items[-1]
```
2. 创建判断表达式括号匹配、判断运算符、运算符优先级和两数运算的函数:
可以使用栈来实现表达式求值。先将操作数压入栈中,当遇到运算符时,取出相应的操作数按照运算符计算,将结果再次压入栈中。最后栈中剩余的操作数即为最终结果。
以下是示例代码:
```python
def is_operator(c):
return c in ['+', '-', '*', '/']
def operator_priority(operator):
return {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2}[operator]
def calculate(num1, num2, operator):
if operator == '+':
return num1 + num2
elif operator == '-':
return num1 - num2
elif operator == '*':
return num1 * num2
elif operator == '/':
return num1 / num2
def evaluate_expression(expression):
stack_num = []
stack_operator = []
for c in expression:
if c.isdigit():
stack_num.append(int(c))
elif is_operator(c):
while stack_operator and operator_priority(stack_operator[-1]) >= operator_priority(c):
num2 = stack_num.pop()
num1 = stack_num.pop()
operator = stack_operator.pop()
result = calculate(num1, num2, operator)
stack_num.append(result)
stack_operator.append(c)
elif c == '(':
stack_operator.append(c)
elif c == ')':
while stack_operator and stack_operator[-1] != '(':
num2 = stack_num.pop()
num1 = stack_num.pop()
operator = stack_operator.pop()
result = calculate(num1, num2, operator)
stack_num.append(result)
stack_operator.pop()
while stack_operator:
num2 = stack_num.pop()
num1 = stack_num.pop()
operator = stack_operator.pop()
result = calculate(num1, num2, operator)
stack_num.append(result)
return stack_num[0]
```
3. 实现中缀表达式求值算法:
实现中缀表达式求值算法的思路与上述样例类似。在算法中,需要将中缀表达式转为后缀表达式,在后缀表达式中进行求值。
以下是示例代码:
```python
def infix_to_postfix(expression):
stack_operator = []
postfix = []
for c in expression:
if c.isdigit():
postfix.append(c)
elif is_operator(c):
while stack_operator and stack_operator[-1] != '(' and operator_priority(stack_operator[-1]) >= operator_priority(c):
postfix.append(stack_operator.pop())
stack_operator.append(c)
elif c == '(':
stack_operator.append(c)
elif c == ')':
while stack_operator and stack_operator[-1] != '(':
postfix.append(stack_operator.pop())
stack_operator.pop()
while stack_operator:
postfix.append(stack_operator.pop())
return postfix
def evaluate_infix_expression(expression):
postfix = infix_to_postfix(expression)
stack = []
for c in postfix:
if c.isdigit():
stack.append(int(c))
elif is_operator(c):
num2 = stack.pop()
num1 = stack.pop()
result = calculate(num1, num2, c)
stack.append(result)
return stack[0]
```
编程算法用栈实现中缀表达式求值
1. 创建一个空栈。
2. 遍历表达式中的每个字符,如果是数字,则入栈。
3. 如果是运算符,则弹出栈顶的两个元素,进行运算,将结果入栈。
4. 重复步骤2和3,直到遍历完整个表达式。
5. 最后栈中只剩下一个元素,即为表达式的值。
具体实现如下:
```python
def evaluate(expression):
# 创建一个空栈
stack = []
# 定义运算符优先级
precedence = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2}
# 遍历表达式中的每个字符
for char in expression:
if char.isdigit():
# 如果是数字,则入栈
stack.append(int(char))
elif char in precedence:
# 如果是运算符,则弹出栈顶的两个元素,进行运算,将结果入栈
second_operand = stack.pop()
first_operand = stack.pop()
if char == '+':
result = first_operand + second_operand
elif char == '-':
result = first_operand - second_operand
elif char == '*':
result = first_operand * second_operand
else:
result = first_operand / second_operand
stack.append(result)
# 最后栈中只剩下一个元素,即为表达式的值
return stack.pop()
```
例如,对于表达式 "3+4*5-6/2",使用上述算法求解的结果为 20。
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