线性表解析:从后缀式到运算实现

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"本文主要介绍了如何从后缀表达式(逆波兰表示法)求值以及线性表的相关概念,特别是线性表的逻辑结构、顺序存储结构和链式表示。" 在计算机科学中,后缀式(逆波兰表示法)是一种用于计算数学表达式的方法,它避免了使用括号,通过将运算符置于操作数之后来表示计算顺序。从后缀式求值通常涉及以下步骤: 1. **初始化栈**:创建一个空栈,用于存储中间计算结果。 2. **遍历表达式**:从左到右逐个处理后缀表达式中的字符。 - 如果字符是操作数,将其压入栈中。 - 如果字符是运算符,弹出栈顶两个操作数并执行该运算,然后将结果压回栈中。 3. **结束遍历**:当整个后缀表达式处理完毕,栈顶的元素即为表达式的结果。 例如,给定后缀表达式 `a b * c d / e - f * +`,求值过程如下: - 将 `a` 和 `b` 压入栈中,然后遇到 `*`,弹出 `b` 和 `a` 并计算 `a * b`,结果 `ab` 再压入栈。 - 接着,将 `d` 和 `e` 压入栈,然后遇到 `/`,弹出 `e` 和 `d` 计算 `d / e`,结果 `de` 压入栈。 - 然后,将 `c` 压入栈,遇到 `-`,弹出 `c` 和 `de` 计算 `c - de`,结果 `c-de` 压入栈。 - 最后,遇到 `*`,弹出 `f` 和 `c-de` 计算 `(c-d/e) * f`,结果 `(c-d/e)*f` 压入栈,再遇到 `+`,弹出栈顶的 `(c-d/e)*f` 和 `ab`,计算 `a*b - (c-d/e)*f`,得到最终结果。 线性表是一种基本的数据结构,它由零个或多个数据元素组成,元素间存在一对一的前后关系。线性表的特性包括: - 非空线性表有一个起始元素(无前驱),一个终端元素(无后继),其他元素都有且仅有一个直接前驱和一个直接后继。 - 线性表的顺序存储结构是将元素按照逻辑顺序存储在连续的内存空间中,可以通过索引快速访问元素。 - 线性表的链式表示包括单链表、循环链表和双向链表,这些结构不依赖于元素在内存中的物理顺序,而是通过指针链接元素。 - **单链表**:每个节点包含数据和指向下一个节点的指针,第一个节点称为头节点,最后一个节点的指针通常指向 null 表示链表的结束。 - **循环链表**:与单链表类似,但最后一个节点的指针会指向头节点,形成一个环形结构。 - **双向链表**:每个节点包含数据、一个指向前驱的指针和一个指向后继的指针,允许双向遍历。 线性表的顺序存储结构在内存分配连续,便于随机访问,但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动;而链式表示虽然不便于直接索引,但插入和删除操作相对灵活,尤其适用于动态变化的场景。 在实际应用中,如学生健康情况登记表,线性表可以用来存储和操作数据,例如按学号、姓名等属性进行排序、搜索、更新等操作。理解线性表的逻辑结构和存储方式对于理解和实现这类数据结构至关重要。