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《数据结构和算法》之中缀表达式 后缀表达式转换

时间:2022-09-17 12:15:04

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《数据结构和算法》之中缀表达式 后缀表达式转换

转载博客:/huangchijun11/article/details/60963444

一,在上篇博文中讨论了逆波兰表达式的计算问题,在这里讨论一下中缀表达式如何转换为后缀表达式

问题示例:如何将1+(2-3)*4+10/5 转换为后缀表达式 1 2 3 - 4 * + 10 5 / +这样的输出

问题分析:

第一步,首先遇到第一个输入是数字1,数字在后缀表达式中都是直接输出,接着是符号“+”入栈

第二步,第三个字符是“(”,依然是符号,这个时候将此符号入栈,接着是数字2,直接输出,然后是符号“-”,这个时候符号仍然入栈

第三步,接下来是数字3,输出,紧跟着是“)”,此时,我们需要匹配栈里的“(”,然后再匹配前将栈顶数据依次出栈:

第四步,紧接着是符号“*”,直接入栈:

第五步,遇到数字4,直接输出,之后是符号“+”,此时栈顶元素是符号“*”,按照先乘除后加减原理,此时栈顶的乘号优先级比即将入栈的加号要大,所以出栈。而栈中的第二个元素是加号,按照先到先后的原则,这个时候“+”也要出栈。

第六步,紧接着是数字10,直接输出,最后是符号“/”,进栈:

第七步,最后一个数字5,这个时候直接输出5,但是栈里仍然有数据,此时可以将栈中符号依次出栈。

二,代码分析:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <ctype.h>

#define STACK_INIT_SIZE 20

#define STACKINCREMENT 10

#define MAXBUFFER 10

typedef char ElemType;

typedef struct

{

ElemType *base;

ElemType *top;

int stackSize;

}sqStack;

void InitStack(sqStack *s)

{

s->base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));

if( !s->base )

exit(0);

s->top = s->base;

s->stackSize = STACK_INIT_SIZE;

}

void Push(sqStack *s, ElemType e)

{

//如果栈满一定要增加空间,所以在之前要做一个判断

if( s->top - s->base >= s->stackSize)

{

s->base = (ElemType *)realloc(s->base, (s->stackSize + STACKINCREMENT)* sizeof(ElemType));

if(!s->base)

exit(0);

s->top = s->base + s->stackSize;

s->stackSize = s->stackSize + STACKINCREMENT;

}

*(s->top) = e;

s->top++;

}

void Pop(sqStack *s, ElemType *e)

{

if( s->top == s->base)

return;

*e = *--(s->top); //将栈顶元素弹出并修改栈顶指针

}

int StackLen(sqStack s)

{

return (s.top - s.base);

}

int main()

{

sqStack s;

ElemType c,e;

InitStack( &s );

printf("请输入中缀表达式,以#为结束标志:");

scanf("%c", &c);

while( c != '#')

{

if( c >= '0' && c <= '9')

{

printf("%c", c);

}

else if( ')' == c )

{

Pop(&s, &e);

while('(' != e)

{

printf("%c", e);

Pop(&s, &e);

}

}

else if( '+' == c || '-' == c)

{

if( !StackLen(s) )

{

Push(&s, c);

}

else

{

do

{

Pop(&s, &e);

if( '(' == e)

{

Push(&s, e);

}

else

{

printf("%c", e);

}

}while( StackLen(s) && '(' != e);

Push(&s, c);

}

}

else if( '*' == c || '/' == c || '(' == c)

{

Push(&s, c);

}

else

{

printf("输入错误,请重新输入!\n");

return -1;

}

scanf("%c", &c);

}

while( StackLen(s))

{

Pop( &s, &e);

printf("%c", e);

}

return 0;

}

最后的结果

大家可以看到这样的结果直接连在一起了,很难分辨出来是123还是1 2 3,这个时候就要在输出做一个改动,将printf("%c"改为printf("%c ",加了一个空格,但是出现了这样的结果:

这样可以看到10被拆分成了1 0,显然这样是不合理的。此时再修改程序,将主函数main修改如下:

int main()

{

sqStack s;

ElemType c,e;

InitStack( &s );

printf("请输入中缀表达式,以#为结束标志:");

scanf("%c", &c);

while( c != '#')

{

while( c >= '0' && c <= '9')

{

printf("%c", c);

scanf("%c",&c);

if( c<'0' || c>'9')

{

printf(" ");

}

}

if( ')' == c )

{

Pop(&s, &e);

while('(' != e)

{

printf("%c ", e);

Pop(&s, &e);

}

}

else if( '+' == c || '-' == c)

{

if( !StackLen(s) )

{

Push(&s, c);

}

else

{

do

{

Pop(&s, &e);

if( '(' == e)

{

Push(&s, e);

}

else

{

printf("%c ", e);

}

}while( StackLen(s) && '(' != e);

Push(&s, c);

}

}

else if( '*' == c || '/' == c || '(' == c)

{

Push(&s, c);

}

else if( '#' == c)

{

break;

}

else

{

printf("输入错误,请重新输入!\n");

return -1;

}

scanf("%c", &c);

}

while( StackLen(s))

{

Pop( &s, &e);

printf("%c ", e);

}

return 0;

}

最终得出想要的满意结果:

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