题目描述 读入表达式树的先序遍历字符串,求其值。运算符只可能是加减乘除,保证输入的每个子表达式树的结果都是整数值且可以用C语言的int类型表达。 输入 输入由多组测试数据组成。 每组数据包含一行字符串,即表达式树的先序遍历序列,字符串长度大于0且不超过100。 输出 见样例。 样例输入 Copy + 13 # # * 5 # # 9 # # * + 13 # # 5 # # 9 # # 样例输出 Copy (13+(5*9))=58 ((13+5)*9)=162代码实现
时间: 2024-03-17 09:47:49 浏览: 76
以下是C++的代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;
// 定义二叉树节点
struct TreeNode {
char val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(char x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};
// 建立表达式树
TreeNode* buildTree(string& s, int& pos) {
if (pos >= s.size()) {
return NULL;
}
char c = s[pos];
if (c == '#' || c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') {
pos++;
TreeNode* node = new TreeNode(c);
node->left = buildTree(s, pos);
node->right = buildTree(s, pos);
return node;
} else {
pos++;
return new TreeNode(c - '0');
}
}
// 计算表达式树的值
int evalTree(TreeNode* root) {
if (root->val == '#') {
return 0;
} else if (root->val >= '0' && root->val <= '9') {
return root->val - '0';
} else {
int left_val = evalTree(root->left);
int right_val = evalTree(root->right);
if (root->val == '+') {
return left_val + right_val;
} else if (root->val == '-') {
return left_val - right_val;
} else if (root->val == '*') {
return left_val * right_val;
} else if (root->val == '/') {
return left_val / right_val;
}
}
return 0;
}
int main() {
string s;
while (getline(cin, s)) {
int pos = 0;
TreeNode* root = buildTree(s, pos);
int res = evalTree(root);
cout << "(" << s << ")=" << res << endl;
}
return 0;
}
```
思路解析:
1. 定义二叉树节点`TreeNode`,包括节点的值`val`和左右子树指针`left`、`right`。
2. 建立表达式树:根据先序遍历字符串的顺序,递归地建立表达式树。如果当前字符是操作符(`+`、`-`、`*`、`/`),则新建一个节点,其值为该操作符,节点的左右子树分别为递归建立的左右子树;如果当前字符是操作数(`0`~`9`),则新建一个节点,其值为该操作数,节点的左右子树均为`NULL`;如果当前字符是`#`,则返回`NULL`。
3. 计算表达式树的值:递归地计算左子树和右子树的值,根据当前节点的操作符,计算出当前子树的值。
4. 在主函数中读入先序遍历字符串,建立表达式树,计算表达式树的值并输出。
时间复杂度:$O(n)$,其中$n$为先序遍历字符串的长度。因为需要遍历整个字符串,建立表达式树和计算表达式树的值均需要$O(n)$的时间复杂度。
阅读全文