中缀表达式转后缀表达式(逆波兰式)

news2024/9/28 8:49:10

方法一:加括号法示例

步骤: 
1、根据运算符的优先级对中缀表达式加括号(有几个运算符就有几对括号,原有的括号不用加)
2、将运算符移到对应括号后面
3、去掉所有括号,即为后缀表达式

以下面的中缀表达式为例:

9+(3-1)×3+8÷2

    1、变为((9+((3-1)×3))+(8÷2))
    2、变为((9((3 1)-3)*)+(82)/)+
    3、得到9 3 1 - 3 * + 8 2 / +

解析:

①(3-1)=A作为一个整体;
②((3-1)*3))=A*3=B作为一个整体;
③(9+((3-1)*3))=(9+B)=C作为一个整体;
④(8/2)=D作为一个整体:
⑤((9+((3-1)×3))+(8÷2))=(C+D)作为一个整体:

最后再逆序求后缀表达式:
⑤ 改为C D-  ,C和D都认为是两个数  ,也就是 (9+((3-1)×3))  (8÷2)  -
④ 将 (9+((3-1)×3)) 继续改为 


最后输出后缀表达式为:

    9 3 1 - 3 * + 8 2 / +

方法二:栈的应用-四则运算表达式求值

2.1.1 栈的应用-四则运算表达式求值规则

  1.设定运算符栈;
  2.从左到右遍历中缀表达式的每个数字和运算符;
  3.若当前字符是数字,则直接输出成为后缀表达式的一部分;
  4.若当前字符为运算符,则判断其与栈顶运算符的优先级,若优先级大于栈顶运算符,则进栈;若优先级小于等于栈顶运算符,退出栈顶运算符成为后缀表达式的一部分,然后将当前运算符放入栈中;
  5.若当前字符为“(”,进栈;
  6.若当前字符为“)”,则从栈顶起,依次将栈中运算符出栈成为后缀表达式的一部分,直到碰到“(”。将栈中“(”出栈,不需要成为后缀表达式的一部分,然后继续扫描表达式直到最终输出后缀表达式为止。

2.1.2 栈的应用-四则运算表达式求值示例

  1、初始化一个空栈。此栈用来对运算符进出栈使用。如图2-1-2-1的左图所示。
  2、第一个字符是数字9,直接输出9(根据规则3),第二个字符是运算符“+”,则“+”进栈(根据规则4),如图2-1-2-1的右图所示。

图2-1-2-1

3、第三个字符是符号“(”,则“(”进栈(根据规则5),如图2-1-2-2左图所示。

4、第四个字符是数字3,直接输出3(根据规则3),总输出表达式为

    9 3

第五个字符是运算符“-”,则“-”进栈(根据规则4),第六个字符是数字1,直接输出1(根据规则3),总输出表达式为

    9 3 1

如图2-1-2-2右图所示。


图2-1-2-2

5、第七个字符是符号“)”,此时依次将栈中运算符出栈成为后缀表达式的一部分,直到碰到"(",此时“(”上方只有“-”运算符,因此输出“-”运算符(根据规则6),总输出表达式为

    9 3 1 -

如图2-1-2-3左图所示。

  6、第八个字符是运算符“ * ”,因为此时的栈顶符号是运算符“+”,优先级低于“ * ”,因此不输出,“ * ”进栈(根据规则4),如图2-1-2-3右图所示。


图2-1-2-3

第九个字符是数字3,直接输出3(根据规则3),总输出表达式为

 9 3 1 - 3

7、第十个符号是运算符“+”,此时栈顶符号是“*”,比“+”运算符的优先级高。因此栈中元素出栈并成为后缀表达式的一部分(没有比“+”运算符更低的优先级,所以全部出栈),总输出表达式为

    9 3 1 - 3 * +

后把第十个符号“+”进栈(根据规则4)。
之前输出成为后缀表达式的“+”是中缀表达式中“9 + ”的“+”,现在入栈的“+”是中缀表达式中“9 + (3 - 1) × 3 +”的“+”。如图2-1-2-4左图所示。

  8、第十一个符号是数字8,直接输出8(根据规则3),总输出表达式为

   9 3 1 - 3 * + 8

  第十二个符号是运算符“÷”,则“/”进栈(根据规则4),如图2-1-2-4右图所示。

图2-1-2-4

 9、第十三个字符也就是最后一个字符是数字2,直接输出2(根据规则3),总输出表达式为

    9 3 1 - 3 * + 8 2

 如图2-1-2-5左图所示。

  10、因为已经到了最后一个字符,所以将栈中符号全部出栈成为后缀表达式的一部分,最终输出表达式为

    9 3 1 - 3 * + 8 2 / +

  如图2-1-2-5右图所示。

图2-1-2-5

整个过程,都充分利用了栈的后进先出特性来处理

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