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波兰表达式

2012-07-30 18:08  youxin  阅读(2220)  评论(0编辑  收藏  举报

  1 波兰式也叫后缀表达式(postfix)(将运算符写在操作数之后),相应的波兰表达式叫前缀表达式(运算符在操作数之前)。

中缀表达式(infix)是我们最常使用的。

如:我们平时写a+b,这是中缀表达式,写成后缀表达式就是:ab+

(a+b)*c-(a+b)/e的后缀表达式为:
(a+b)*c-(a+b)/e
=>
((a+b)*c)((a+b)/e)-
=>
((a+b)c*)((a+b)e/)-
=>
(ab+c*)(ab+e/)-
=>
ab+c*ab+e/-

2 你可以把一个多项式写成树的形式,比如你上面的式子:
-
/ \
* /
/ \ / \
+ c + e
/ \ / \
a b a b
/ /波兰式就是这棵树的后序遍历结果。
/ /而这棵树的前序遍历就是波兰表达式,即前缀表达式

中缀表达式我们有时需要添加括号来区别不同的计算顺序。但是括号在前缀和后缀中是不需要的

把后缀表达式变成中缀表达式:我们把2个操作数后面跟着一个操作符的事件替换成对应的中缀表达式,加上括号来指出所得结果可以被看成新的操作数。也就是说,当表达式中出现ab*和ab+时,将他们分别替换成(a*b)和(a+b);然后我们队结果表达式做同样的变换,一直继续直到所有的操作符都已经被处理过。

5  9  8  +  4  6  *  *  7  +  *

5 (9+8) (4*6) *7  + *

5 ( (9+8)*(4*6))7 +*

5( (9*8)*(4*6))+7)*

(5 * ( (9*8)*(4*6))+7)  )

 用这种方法,我们能够决定后缀表达式中的操作数到底跟哪个操作符关联,因此不需要任何括号

 在栈的帮助下,我们能对任意的后缀表达式进行求值操作。从左往右处理:遇到一个操作数,把它推入栈中,遇到一个操作符,弹出栈中的两个数,执行所示操作,将结果推入栈

 

/*求解波兰表达式的值*/
输入数据:
输入为一行,其中运算符和运算数之间都用空格分隔,运算数是浮点数
输出要求:
输出为一行,表达式的值。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
double exp() //返回波兰表达式的值
{

char a[10]; //用于存储第一个非空格字符
cin >> a;.
switch(a[0])
{ //递归的思想,需要好好理解。。。
case '+': return exp() + exp();
case '-': return exp() - exp();
case '*': return exp() * exp();
case '/': return exp() / exp();
default : return atof(a); //将字符串转化成浮点数
}

}
int main()
{
freopen( "in.txt", "r", stdin );
freopen( "out.txt", "w", stdout );
cout << exp() << endl;//以后要把精度控制加上
return 0;
}
 

 

逆波兰表达式优点:

 它的优势在于只用两种简单操作,入栈和出栈就可以搞定任何普通表达式的运算。其运算方式如下:

  如果当前字符为变量或者为数字,则压栈,如果是运算符,则将栈顶两个元素弹出作相应运算,结果再入栈,最后当表达式扫描完后,栈里的就是结果
 
中缀转后缀:
用堆栈解析算术表达式的过程

中缀表达式翻译成后缀表达式的方法如下:

(1)从右向左依次取得数据ch。

(2)如果ch是操作数,直接输出。

(3)如果ch是运算符(含左右括号),则:
      a:如果ch = '(',放入堆栈。
      b:如果ch = ')',依次输出堆栈中的运算符,直到遇到'('为止。
      c:如果ch不是')'或者'(',那么就和堆栈顶点位置的运算符top做优先级比较。
          1:如果ch优先级比top高,那么将ch放入堆栈。
          2:如果ch优先级低于或者等于top,那么输出top,然后将ch放入堆栈。

(4)如果表达式已经读取完成,而堆栈中还有运算符时,依次由顶端输出。

如果我们有表达式(A-B)*C+D-E/F,要翻译成后缀表达式,并且把后缀表达式存储在一个名叫output的字符串中,可以用下面的步骤。

(1)读取'(',压入堆栈,output为空
(2)读取A,是运算数,直接输出到output字符串,output = A
(3)读取'-',此时栈里面只有一个'(',因此将'-'压入栈,output = A
(4)读取B,是运算数,直接输出到output字符串,output = AB
(5)读取')',这时候依次输出栈里面的运算符'-',然后就是'(',直接弹出,output = AB-
(6)读取'*',是运算符,由于此时栈为空,因此直接压入栈,output = AB-
(7)读取C,是运算数,直接输出到output字符串,output = AB-C
(8)读取'+',是运算符,它的优先级比'*'低,那么弹出'*',压入'+",output = AB-C*
(9)读取D,是运算数,直接输出到output字符串,output = AB-C*D
(10)读取'-',是运算符,和'+'的优先级一样,因此弹出'+',然后压入'-',output = AB-C*D+
(11)读取E,是运算数,直接输出到output字符串,output = AB-C*D+E
(12)读取'/',是运算符,比'-'的优先级高,因此压入栈,output = AB-C*D+E
(13)读取F,是运算数,直接输出到output字符串,output = AB-C*D+EF
(14)原始字符串已经读取完毕,将栈里面剩余的运算符依次弹出,output = AB-C*D+EF/-

5 计算算术表达式

当有了后缀表达式以后,运算表达式的值就非常容易了。可以按照下面的流程来计算。

(1)从左向右扫描表达式,一个取出一个数据data
(2)如果data是操作数,就压入堆栈
(3)如果data是操作符,就从堆栈中弹出此操作符需要用到的数据的个数,进行运算,然后把结果压入堆栈
(4)如果数据处理完毕,堆栈中最后剩余的数据就是最终结果。
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3708602.html
http://blog.csdn.net/luo6620378xu/article/details/8629127
http://blog.csdn.net/arduousbonze/article/details/3128084

 深入:

http://www.360doc.com/content/07/0517/16/27670_505362.shtml

http://www.360doc.com/content/11/0719/19/28217_134555693.shtml