运用栈,按照运算优先级,编程实现任意中缀算术表达式(可以只包含+_*\等双目运算符、小括号和结束符)的求值
时间: 2024-10-09 13:05:20 浏览: 58
表达式求值顺序栈实现包括小数点运算(C语言版).docx
中缀表达式转换成后缀(逆波兰)表达式后再计算是一种常见的算法,这种方法利用了栈的数据结构,特别是栈的后进先出特性。以下是基本步骤:
1. **中缀转后缀** (也称作逆波兰或前缀表示法):
- 遇到数字,直接压入栈中。
- 遇到操作符,比较它和栈顶的操作符优先级:
- 如果栈顶优先级低,将栈顶的数字弹出并作为操作数加入结果列表,然后把当前操作符压入栈。
- 否则,继续处理后续表达式,直到遇到比当前操作符低优先级的操作符或到达末尾。
- 当遍历完所有字符后,如果栈里还有操作符,将其依次弹出加到结果列表。
2. **后缀表达式计算**:
- 创建一个空栈用于存储操作数。
- 遍历后缀表达式的每一个元素:
- 如果是数字,直接压入栈中。
- 如果是操作符,从栈顶取出两个操作数,进行相应运算并将结果压回栈中。
- 最终栈顶剩下的就是最终结果。
下面是一个简单的Python示例:
```python
def infix_to_postfix(expression):
prec = {"+": 1, "-": 1, "*": 2, "/": 2}
op_stack, postfix = [], []
tokens = expression.split()
for token in tokens:
if token.isdigit():
postfix.append(token)
elif token in "+-*/":
while op_stack and op_stack[-1] != "(" and prec[token] <= prec[op_stack[-1]]:
postfix.append(op_stack.pop())
op_stack.append(token)
elif token == ")":
while op_stack and op_stack[-1] != "(":
postfix.append(op_stack.pop())
op_stack.pop() # pop the '('
while op_stack:
postfix.append(op_stack.pop())
return " ".join(postfix)
def evaluate_postfix(expression):
stack = []
for token in expression.split():
if token.isdigit():
stack.append(int(token))
else:
b = stack.pop()
a = stack.pop()
if token == '+':
stack.append(a + b)
elif token == '-':
stack.append(a - b)
elif token == '*':
stack.append(a * b)
elif token == '/':
stack.append(a // b)
return stack[0]
# 示例:
expression = "2*3+4"
postfix = infix_to_postfix(expression)
result = evaluate_postfix(postfix)
print(f"Postfix form: {postfix}")
print(f"Result: {result}")
```
阅读全文