、用C语言写一个代码建立表达式二叉树并计算其结果(即输入一个四则混合运算表达式并计算出正确结果)

时间: 2024-03-23 14:40:09 浏览: 20
好的,下面是代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> typedef struct node { char data; // 节点存储的数据 struct node *left; // 左子树 struct node *right; // 右子树 } Node; // 创建节点 Node *createNode(char data) { Node *newNode = (Node *) malloc(sizeof(Node)); newNode->data = data; newNode->left = NULL; newNode->right = NULL; return newNode; } // 销毁节点 void destroyNode(Node *node) { if (node == NULL) { return; } destroyNode(node->left); destroyNode(node->right); free(node); } // 释放表达式二叉树占用的内存 void freeTree(Node *root) { destroyNode(root); } // 构建表达式二叉树 Node *buildExpressionTree(char *expression, int start, int end) { // 如果表达式只有一个字符,则构建一个节点并返回 if (start == end) { return createNode(expression[start]); } // 找到当前表达式中优先级最低的运算符 int priority = 0; int operatorIndex = -1; for (int i = start; i <= end; i++) { if (expression[i] == '(') { priority += 10; } else if (expression[i] == ')') { priority -= 10; } else if (isdigit(expression[i])) { continue; } else if (priority == 0) { int currentPriority = 0; if (expression[i] == '+' || expression[i] == '-') { currentPriority = 1; } else if (expression[i] == '*' || expression[i] == '/') { currentPriority = 2; } if (currentPriority <= priority) { priority = currentPriority; operatorIndex = i; } } } // 如果表达式中没有运算符,则构建一个节点并返回 if (operatorIndex == -1) { return createNode(expression[start]); } // 递归构建左右子树 Node *root = createNode(expression[operatorIndex]); root->left = buildExpressionTree(expression, start, operatorIndex - 1); root->right = buildExpressionTree(expression, operatorIndex + 1, end); return root; } // 计算表达式二叉树的结果 int calculateExpressionTree(Node *root) { if (root == NULL) { return 0; } // 如果当前节点是数字,则返回它存储的值 if (isdigit(root->data)) { return root->data - '0'; } // 分别计算左右子树的结果 int leftResult = calculateExpressionTree(root->left); int rightResult = calculateExpressionTree(root->right); // 根据当前节点的运算符计算结果并返回 switch (root->data) { case '+': return leftResult + rightResult; case '-': return leftResult - rightResult; case '*': return leftResult * rightResult; case '/': return leftResult / rightResult; default: return 0; } } int main() { char expression[100]; printf("请输入一个四则混合运算表达式:\n"); scanf("%s", expression); Node *root = buildExpressionTree(expression, 0, strlen(expression) - 1); int result = calculateExpressionTree(root); printf("表达式的计算结果为:%d\n", result); freeTree(root); return 0; } ``` 这个代码中,我们首先定义了一个 `Node` 结构体,用来表示表达式二叉树的节点。其中,`data` 表示节点存储的数据,`left` 和 `right` 分别指向左子树和右子树。 然后,我们定义了三个函数: - `createNode`:用来创建一个新的表达式二叉树节点。 - `destroyNode`:用来销毁一个表达式二叉树节点及其所有子节点。 - `freeTree`:用来释放整个表达式二叉树占用的内存。 接下来,我们定义了 `buildExpressionTree` 函数,用来构建表达式二叉树。这个函数使用递归的方法,先找到当前表达式中优先级最低的运算符,然后将它作为根节点,递归构建左右子树。如果表达式中没有运算符,则构建一个节点并返回。 最后,我们定义了 `calculateExpressionTree` 函数,用来计算表达式二叉树的结果。这个函数也使用递归的方法,先判断当前节点是不是数字,如果是,则返回它存储的值。如果不是,则分别计算左右子树的结果,然后根据当前节点的运算符计算结果并返回。 在 `main` 函数中,我们首先读入一个四则混合运算表达式,然后调用 `buildExpressionTree` 函数构建表达式二叉树,再调用 `calculateExpressionTree` 函数计算表达式的结果,并输出结果。 最后,我们调用 `freeTree` 函数释放表达式二叉树占用的内存。

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