• 数据结构与算法——栈实现后缀表达式与中缀表达式转换


    计算:

    运用后缀表达式进行计算的具体做法:
    建立一个栈S 。从左到右读表达式,如果读到操作数就将它压入栈S中,如果读到n元运算符(即需要参数个数为n的运算符)则取出由栈顶向下的n项按操作数运算,再将运算的结果代替原栈顶的n项,压入栈S中 。如果后缀表达式未读完,则重复上面过程,最后输出栈顶的数值则为结束。

    转换:

    计算机实现转换:
    将中缀表达式转换为后缀表达式的算法思想:
    ·开始扫描;
    ·数字时,加入后缀表达式;
    ·运算符:
    a. 若为 '(',入栈;
    b. 若为 ')',则依次把栈中的的运算符加入后缀表达式中,直到出现'(',从栈中删除'(' ;
    c. 若为 除括号外的其他运算符, 当其优先级高于除'('以外的栈顶运算符时,直接入栈。否则从栈顶开始,依次弹出比当前处理的运算符优先级高和优先级相等的运算符,直到一个比它优先级低的或者遇到了一个左括号为止。
    ·当扫描的中缀表达式结束时,栈中的的所有运算符出栈
    人工实现转换
    这里我给出一个中缀表达式:a+b*c-(d+e)
    第一步:按照运算符的优先级对所有的运算单位加括号:式子变成了:((a+(b*c))-(d+e))
    第二步:转换前缀与后缀表达式
    前缀:把运算符号移动到对应的括号前面
    则变成了:-( +(a *(bc)) +(de))
    把括号去掉:-+a*bc+de 前缀式子出现
    后缀:把运算符号移动到对应的括号后面
    则变成了:((a(bc)* )+ (de)+ )-
    把括号去掉:abc*+de+- 后缀式子出现
    发现没有,前缀式,后缀式是不需要用括号来进行优先级的确定的。如表达式:3+(2-5)*6/3
    后缀表达式 栈
    3_________________+
    3 ________________+(
    3 2 _______________+(-
    3 2 5 -_____________ +
    3 2 5 - _____________+*
    3 2 5 - 6 * ___________+/
    3 2 5 - 6 *3 __________+/
    3 2 5 - 6 *3 /+________
    ("_____"用于隔开后缀表达式与栈)
    另外一个人认为正确的转换方法:
    遍历中缀表达式的每个节点,如果:
    1、 该节点为操作数
    直接拷贝进入后缀表达式
    2、 该节点是运算符,分以下几种情况:
    A、 为“(”运算符
    压入临时堆栈中
    B、 为“)”运算符:
    不断地弹出临时堆栈顶部运算符直到顶部的运算符是“(”为止,从栈中删除'('。并把弹出的运算符都添加到后缀表达式中。
    C、 为其他运算符,有以下步骤进行:
    比较该运算符与临时栈栈顶指针的运算符的优先级,如果临时栈栈顶指针的优先级大于等于该运算符的优先级,弹出并添加到后缀表达式中,反复执行前面的比较工作,直到遇到一个栈顶指针的优先级低于该运算符的优先级,停止弹出添加并把该运算符压入栈中。
    此时的比较过程如果出现栈顶的指针为‘(’,则停止循环并把该运算符压入栈中,注意:‘(’不要弹出来。
    遍历完中缀表达式之后,检查临时栈,如果还有运算符,则全部弹出,并添加到后缀表达式中。
     
    Java代码:
    复制代码
     1     /**    
     2     * 后序遍历递归实现    
     3     *    
     4     * 左 右 中    
     5     * @param node    
     6     */    
     7 public void nextOrder(Node node) {    
     8     if (node == null) {    
     9         return;    
    10     }    
    11     nextOrder(node.left);    
    12     nextOrder(node.right);    
    13     System.out.println(node.data);    
    14 }    
    15  
    16     /**    
    17     * 后序遍历非递归实现    
    18     * @param node    
    19     */    
    20 public void nextOrder2(Node node) {    
    21     if (node == null) {    
    22         return;    
    23     }    
    24     Stack<Node> stack = new Stack<>();    
    25     Node p = node;    
    26     while (node != null) {    
    27         while (node.left != null) {    
    28         stack.push(node);    
    29         node = node.left;    
    30         }    
    31         while (node != null && (node.right == null || node.right == p)) {    
    32             System.out.println(node.data);    
    33             p = node;    
    34             if (stack.isEmpty()) {    
    35                 return;    
    36             }    
    37             node = stack.pop();    
    38         }    
    39         stack.push(node);    
    40         node = node.right;    
    41     }    
    42 }    
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