前缀中缀后缀表达式介绍
一 前缀表达式
1 前缀表达式又称波兰式,前缀表达式的运算符位于操作数之前。
2 举例
(3+4)×5-6 对应的前缀表达式是: - × + 3 4 5 6
3 前缀表达式的计算机求值过程
从右至左扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(栈顶元素 和 次顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最左端,最后运算得出的值即为表达式的结果。
例如: (3+4)×5-6 对应的前缀表达式就是 - × + 3 4 5 6 , 针对前缀表达式求值步骤如下:
第一步:从右至左扫描,将6、5、4、3压入堆栈
第二步:遇到+运算符,因此弹出3和4(3为栈顶元素,4为次顶元素),计算出3+4的值,得7,再将7入栈。
第三步:接下来是×运算符,因此弹出7和5,计算出7×5=35,将35入栈。
第四步:最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。
二 中缀表达式
中缀表达式注意下面两点。
1 中缀表达式就是常见的运算表达式,如(3+4)×5-6。
2 中缀表达式的求值是我们人最熟悉的,但是对计算机来说却不好操作,因此,计算结果时,往往会将中缀表达式转成其它表达式来操作(一般转成后缀表达式)。
三 后缀表达式
1 后缀表达式又称逆波兰表达式,与前缀表达式相似,只是运算符位于操作数之后。
2 后缀表达式举例
(3+4)×5-6 对应的后缀表达式就是 3 4 + 5 × 6 –
3 后缀表达式的计算机求值
从左至右扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(次顶元素 和 栈顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最右端,最后运算得出的值即为表达式的结果。
例如: (3+4)×5-6 对应的后缀表达式就是 3 4 + 5 × 6 - , 针对后缀表达式求值步骤如下。
第一步:从左至右扫描,将3和4压入堆栈。
第二步:遇到+运算符,弹出4和3(4为栈顶元素,3为次顶元素),计算出3+4的值,得7,再将7入栈。
第三步:将5入栈。
第四步:接下来是×运算符,弹出5和7,计算出7×5=35,将35入栈。
第五步:将6入栈。
第六步:最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。
四 中缀表达式转后缀表达式
后缀表达式适合计算机进行运算,但是人却不太容易写出来,尤其是表达式很长的情况下,因此在开发中,我们需要将中缀表达式转成后缀表达式。
中缀表达式转后缀表达式具体步骤如下:
1 初始化两个栈:运算符栈s1和储存中间结果的栈s2。
2 从左至右扫描中缀表达式。
3 遇到操作数时,将其压s2;
4 遇到运算符时,比较其与s1栈顶运算符的优先级:
4.1 如果s1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈。
4.2 否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入s1。
4.3 否则,将s1栈顶的运算符弹出并压入到s2中,再次转到4.1与s1中新的栈顶运算符相比较。
5 遇到括号时,分下面两种情况进行处理。
5.1 如果是左括号“(”,则直接压入s1。
5.2 如果是右括号“)”,则依次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃。
6 重复步骤2至5,直到表达式的最右边。
7 将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2。
8 依次弹出s2中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式。
举例说明
将中缀表达式“1+((2+3)×4)-5”转换为后缀表达式的过程如下
结果为”1 2 3 + 4 × + 5 –”
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