数据结构入门:表达式求值与栈的应用
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更新于2024-08-15
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"表达式求值的例子-数据结构第一章"
本资源主要探讨了数据结构中的表达式求值问题,通过一个具体的例子展示了如何使用栈来计算数学表达式。在这个例子中,给定的表达式是“3*(7-2)#”。以下是详细的解析过程:
1. 第一步,将数字“3”压入操作数栈。
2. 第二步,遇到操作符“*”,也压入操作符栈。
3. 第三步,遇到左括号“(”,同样压入操作符栈。
4. 第四步,数字“7”入栈。
5. 第五步,操作符“-”入栈。
6. 第六步,数字“2”入栈。
7. 第七步,计算“7-2”,弹出“-”,并将结果7-2=5压入操作数栈。
8. 第八步,右括号“)”出现,表明运算完成,弹出括号,但不进行任何操作。
9. 第九步,计算“3*5”,弹出“*”和“3”,将结果15压入操作数栈。
10. 最后,操作符栈为空,表达式求值结束,结果为15。
这个例子是数据结构中栈的经典应用,即后缀表达式(也称为逆波兰表示法)的计算。在计算机科学中,栈是一种线性数据结构,遵循“后进先出”(LIFO)原则,常用于表达式求值、括号匹配、编译器的语法分析等任务。
此外,资源还提到了算法和数据结构的关系,指出程序是由算法和数据结构共同构成的。算法是对问题的解决方案的描述,而数据结构则是数据的组织方式。在解决问题时,选择合适的数据结构和算法至关重要。例如,表达式求值可以使用栈,字符串匹配可能涉及模式匹配算法,排序可以使用快速排序、归并排序等算法,压缩编码可能用到哈夫曼编码,图的最短路径问题可以运用Dijkstra算法或Floyd算法。
课程还将涵盖各种常用的数据结构类型,如数组、链表、树、图等,以及与这些数据结构相关的操作和算法。此外,还会讨论非数值计算的数据结构,比如在空间数据结构中的应用。数据结构作为一门学科,研究的是非数值计算问题中数据的操作对象、它们之间的关系和操作。数据包括数值性和非数值性数据,数据元素是数据的基本单位,可以由一个或多个数据项组成,而数据对象是具有相同性质的数据元素集合。
这个资源提供了对数据结构和算法基础的介绍,特别是关于如何使用栈进行表达式求值的实例,这对于理解数据结构和算法在实际问题中的应用非常重要。
2021-08-25 上传
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