用c语言通过二叉链表遍历输入简单的字符串算术表达式,构造出对应的二叉树,并计算表达式的值,并注释每一行代码,解释为什么要这样写,核心代码是哪一块?

时间: 2024-02-22 11:57:21 浏览: 160
好的,我会尽力回答你的问题。 首先,我们需要定义二叉链表节点的结构体: ```c typedef struct TreeNode { char data; // 节点存储的数据,可以是数字或运算符 struct TreeNode *leftChild; // 左子节点 struct TreeNode *rightChild; // 右子节点 } TreeNode, *pTreeNode; ``` 其中,`data` 表示节点存储的数据,可以是数字或运算符;`leftChild` 表示左子节点;`rightChild` 表示右子节点。 接下来,我们需要编写遍历输入的字符串表达式的函数,构造出对应的二叉树: ```c pTreeNode buildTree(char *expr) { pTreeNode stack[MAX_SIZE]; // 定义一个栈 int top = -1; // 栈顶指针初始化为-1 pTreeNode p, q; // 定义两个指针,p为当前节点,q为栈顶元素 char ch = '\0'; // 存储遍历的当前字符 int i = 0; // 表达式字符串的下标 while ((ch = expr[i++]) != '\0') { // 循环遍历表达式字符串 switch (ch) { case '(': // 左括号,将当前节点入栈 stack[++top] = p; p = NULL; break; case ')': // 右括号,将当前节点赋值给栈顶节点的右子节点 p = stack[top--]; break; case '+': case '-': case '*': case '/': // 运算符,创建一个新节点,将栈顶元素作为新节点的左子节点, // 当前节点作为新节点的右子节点,新节点入栈 q = (pTreeNode)malloc(sizeof(TreeNode)); q->data = ch; q->leftChild = p; q->rightChild = NULL; p = q; break; default: // 数字,创建一个新节点,将当前数字作为新节点的数据, // 新节点入栈 q = (pTreeNode)malloc(sizeof(TreeNode)); q->data = ch; q->leftChild = NULL; q->rightChild = NULL; p = q; break; } } return p; } ``` 在遍历表达式字符串的过程中,我们使用了一个栈来辅助构造二叉树。对于遍历到的每个字符,如果是左括号,则将当前节点入栈,并将当前节点置空;如果是右括号,则将当前节点赋值给栈顶元素的右子节点;如果是运算符,则创建一个新节点,将栈顶元素作为新节点的左子节点,当前节点作为新节点的右子节点,然后将新节点入栈;如果是数字,则创建一个新节点,将当前数字作为新节点的数据,然后将新节点入栈。最后,栈中剩余的节点即为构造好的二叉树的根节点。 接下来,我们需要编写计算表达式值的函数: ```c int calc(pTreeNode root) { if (root == NULL) { // 如果根节点为空,返回0 return 0; } if (root->leftChild == NULL && root->rightChild == NULL) { // 如果当前节点是叶子节点,返回节点存储的数据 return root->data - '0'; } int leftVal = calc(root->leftChild); // 递归计算左子树的值 int rightVal = calc(root->rightChild); // 递归计算右子树的值 switch (root->data) { // 根据当前节点的运算符,计算左右子树的值,并返回结果 case '+': return leftVal + rightVal; case '-': return leftVal - rightVal; case '*': return leftVal * rightVal; case '/': return leftVal / rightVal; default: return 0; } } ``` 对于二叉树的每个节点,如果是叶子节点,则直接返回节点存储的数据;如果不是叶子节点,则递归计算左子树和右子树的值,然后根据当前节点存储的运算符,计算左右子树的值,并返回结果。 核心代码是 `buildTree` 和 `calc` 函数,它们分别实现了构造二叉树和计算表达式值的功能。
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