1.创建二叉树数据结构 2.利用二叉树求解表达式的值。C语言
时间: 2024-01-23 13:45:44 浏览: 28
以下是基于二叉树的表达式求值的C语言代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
// 定义二叉树节点结构体
typedef struct BTNode {
char data; // 当前节点的数据
struct BTNode *left; // 左子节点指针
struct BTNode *right; // 右子节点指针
} BTNode;
// 创建一个新的二叉树节点
BTNode *createNode(char data) {
BTNode *newNode = (BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
newNode->data = data;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 释放二叉树内存
void freeTree(BTNode *root) {
if (root == NULL) {
return;
}
freeTree(root->left);
freeTree(root->right);
free(root);
}
// 判断字符是否为运算符
int isOperator(char c) {
return (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/');
}
// 利用二叉树求解表达式的值
int evalExpression(BTNode *root) {
if (root == NULL) {
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 当前节点为叶子节点,返回节点值
return root->data - '0';
}
int leftVal = evalExpression(root->left); // 递归求解左子树表达式的值
int rightVal = evalExpression(root->right); // 递归求解右子树表达式的值
switch (root->data) { // 根据运算符计算当前节点的值
case '+':
return leftVal + rightVal;
case '-':
return leftVal - rightVal;
case '*':
return leftVal * rightVal;
case '/':
return leftVal / rightVal;
default:
return 0;
}
}
// 构建二叉树
BTNode *buildTree(char *expression) {
BTNode *root = NULL;
BTNode *curr = NULL;
BTNode *prev = NULL;
for (int i = 0; expression[i] != '\0'; i++) {
char c = expression[i];
if (isdigit(c)) { // 当前字符是数字,创建新节点
curr = createNode(c);
} else if (isOperator(c)) { // 当前字符是运算符,创建新节点,将前一个节点作为左子节点
curr = createNode(c);
curr->left = prev;
} else { // 非数字和运算符,忽略
continue;
}
if (root == NULL) { // 如果根节点为空,当前节点就是根节点
root = curr;
} else if (curr->data == '*' || curr->data == '/') { // 如果当前节点是乘或除运算符,优先级高,将其作为前一个节点的右子节点
prev->right = curr;
} else { // 如果当前节点是加或减运算符,优先级低,将其作为根节点的右子节点
curr->left = root->right;
root->right = curr;
}
prev = curr;
}
return root;
}
int main() {
char expression[50];
printf("请输入表达式:");
scanf("%s", expression);
BTNode *root = buildTree(expression);
int result = evalExpression(root);
printf("表达式求值结果为:%d\n", result);
freeTree(root);
return 0;
}
```
输入表达式后,程序会首先构建二叉树,然后利用递归的方式求解表达式的值,最后输出结果。需要注意的是,这里的表达式只包含整数、加减乘除四种运算符和空格,不包含括号和负数等特殊情况。如果需要处理更复杂的表达式,需要对代码进行相应的修改。