使用c语言通过二叉链表求根据字符串代表的表达式,构造出对应的二叉树,并计算出表达式的值,并写出清楚明了的代码注释。

时间: 2023-12-03 19:43:54 浏览: 71
以下是使用C语言通过二叉链表求根据字符串代表的表达式,构造出对应的二叉树,并计算出表达式的值的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> typedef struct node { char data; struct node *left; struct node *right; } Node, *pNode; // 建立二叉树 pNode create_tree(char *str, int *index) { if (str[*index] == '\0') { return NULL; } pNode root = (pNode)malloc(sizeof(Node)); root->data = str[*index]; root->left = NULL; root->right = NULL; (*index)++; if (isdigit(str[*index])) { root->left = create_tree(str, index); } if (isdigit(str[*index])) { root->right = create_tree(str, index); } return root; } // 计算表达式的值 int evaluate(pNode root) { if (root == NULL) { return 0; } if (root->left == NULL && root->right == NULL) { return root->data - '0'; } int left_value = evaluate(root->left); int right_value = evaluate(root->right); switch (root->data) { case '+': return left_value + right_value; case '-': return left_value - right_value; case '*': return left_value * right_value; case '/': return left_value / right_value; default: return 0; } } int main() { char str[] = "3+4*5"; int index = 0; pNode root = create_tree(str, &index); int result = evaluate(root); printf("%s = %d\n", str, result); return 0; } ``` 代码注释: 1. 定义二叉树的节点结构体,包括节点值和左右子节点指针。 ```c typedef struct node { char data; struct node *left; struct node *right; } Node, *pNode; ``` 2. 建立二叉树的函数,根据字符串表示的表达式构造二叉树。 ```c pNode create_tree(char *str, int *index) { if (str[*index] == '\0') { return NULL; } pNode root = (pNode)malloc(sizeof(Node)); root->data = str[*index]; root->left = NULL; root->right = NULL; (*index)++; if (isdigit(str[*index])) { root->left = create_tree(str, index); } if (isdigit(str[*index])) { root->right = create_tree(str, index); } return root; } ``` 函数中,若当前字符为结束符,则返回 NULL。否则,新建一个二叉树节点,将当前字符作为节点值,左右子节点指针初始化为空。接着,将索引加 1,判断下一个字符是否为数字,如果是,则递归调用 create_tree 函数,将返回值作为当前节点的左子节点;接着,再次判断下一个字符是否为数字,如果是,则递归调用 create_tree 函数,将返回值作为当前节点的右子节点。最后,返回根节点。 3. 计算表达式的函数,遍历二叉树并计算表达式的值。 ```c int evaluate(pNode root) { if (root == NULL) { return 0; } if (root->left == NULL && root->right == NULL) { return root->data - '0'; } int left_value = evaluate(root->left); int right_value = evaluate(root->right); switch (root->data) { case '+': return left_value + right_value; case '-': return left_value - right_value; case '*': return left_value * right_value; case '/': return left_value / right_value; default: return 0; } } ``` 函数中,若当前节点为空,则返回 0。若当前节点为叶子节点,则返回节点值减去字符 '0' 的结果,即当前节点的值。否则,递归计算左子树和右子树的值,并根据当前节点的操作符计算表达式的值,最后返回计算结果。 4. 主函数,测试代码。 ```c int main() { char str[] = "3+4*5"; int index = 0; pNode root = create_tree(str, &index); int result = evaluate(root); printf("%s = %d\n", str, result); return 0; } ``` 主函数中,定义字符串表示的表达式,调用 create_tree 函数建立二叉树,调用 evaluate 函数计算表达式的值,最后输出计算结果。 以上就是使用C语言通过二叉链表求根据字符串代表的表达式,构造出对应的二叉树,并计算出表达式的值的完整代码。
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