【PTA】后缀表达式 (中缀表达式转化为后缀表达式)

简介: 【PTA】后缀表达式 (中缀表达式转化为后缀表达式)

 

目录

1.题目描述

2.输入输出

3.解题思路

4.样例解析

5.代码实现

1.png 所谓后缀表达式是指这样的一个表达式:式中不再引用括号,运算符号放在两个运算对象之后,所有计算按运算符号出现的顺序,严格地由左而右进行(不用考虑运算符的优先级)。


1.题目描述

如:中缀表达式 3*(5–2)+7 对应的后缀表达式为:352-*7+ 。

请将给出的中缀表达式转化为后缀表达式并输出。

2.png3.png

2.输入输出

输入样例:

2+4*8+(8*8+1)/3

输出样例:

248*+88*1+3/+

3.解题思路

对于中缀表达式转换为后缀表达式,我们需要用以下步骤来解决这个问题:

  1. 初始化一个个栈:运算符栈S1
  2. 从左往右开始扫描中缀表达式
  1. 遇到数字,直接输出
  2. 遇到运算符:
  1. 若为 '('  直接入栈
  2. 若为 ')'  将符号栈中的元素依次出栈并输出,直到 '(', '(' 只出栈,不输出
  3. 若为其他符号,将符号栈中的元素依次出栈并将其输出,直到遇到比当前符号优先级更低的符号或者 '('。将当前符号入栈。
  4. 扫描完后,将栈中剩余的符号依次输出。

4.样例解析

下面以 a + b * c +(d * e + f) * g 为例子来讲讲计算机的转换过程。


1.从左向右开始遍历表达式,首先遇到a, 直接将其输出

   此时输出 :a

   栈的情况:空

2.继续遍历表达式,遇到+,此时栈空,则将其放入栈中

   此时输出 :a

   栈的情况:+

3.继续遍历表达式,遇到b,直接将其输出

   此时输出 :a b

   栈的情况:+

4.继续遍历表达式,遇到*,因为*的优先级大于栈顶的+,所以将*入栈

   此时输出 :a b

   栈的情况:+*

5.继续遍历表达式,遇到c,直接将其输出

   此时输出 :a b c

   栈的情况:+*

6.继续遍历表达式,遇到+, 因为+的优先级低于栈顶的*,所以将栈顶的*弹出;然后新的栈顶元素的+与当前的+优先级相同,所以也要将+弹出;然后栈空了,将现在这个+放入栈中

   此时输出 :a b c * +

   栈的情况:+

7.继续遍历表达式,遇到(,直接将其放入栈中,不遇到)不会将(弹出。

    此时输出为:a b c * +

    栈的情况为:+(

8.继续遍历表达式,遇到d,直接将其输出

    此时输出为:a b c * + d

    栈的情况为:+(

9.继续遍历表达式,遇到*,因为栈顶为(,不遇到)不将(弹出,故直接将*放入栈中。

      此时输出为:a b c * + d

      栈的情况为:+(*

10.继续遍历表达式,遇到e,直接将其输出

      此时输出为:a b c * + d e

      栈的情况为:+(*

11.继续遍历表达式,遇到+,因为+比栈顶*的优先级低,故将*弹出;新的栈顶元素为(,不遇到)不弹出(,故将+放入栈中。

此时输出为:a b c * + d e *

栈的情况为:+(+

12.继续遍历表达式,遇到f,直接将其输出

     此时输出为:a b c * + d e *  f

     栈的情况为:+(+

13.继续遍历表达式,遇到),直接将栈中元素依次弹出并输出直到遇到(为止,注意:(弹出但不输出。

      此时输出为:a b c * + d e *  f +

      栈的情况为:+

14.继续遍历表达式,遇到*,因为*的优先级大于栈顶元素+的优先级,故直接将*入栈。

       此时输出为:a b c * + d e *  f +

       栈的情况为:+ *

15.继续遍历表达式,遇到g,直接将其输出。

       此时输出为:a b c * + d e *  f + g

       栈的情况为:+ *

16.继续遍历表达式,为空,遍历结束。将栈内元素依次弹出。

       此时输出为:a b c * + d e *  f + g * +

       栈的情况为:空

至此,中缀表达式转后缀已经全部完成,结果为 a b c * + d e *  f + g * +


5.代码实现

  5.1.优先级确认

    2.png3.png

    intpriority(charop)
    {
    intpriority;
    if(op=='*'||op=='/') priority=2;
    if(op=='+'||op=='-') priority=1;
    if(op=='(') priority=0;
    returnpriority;
    }

    5.2.转换函数


    //引用符号提高转换效率voidTrans(string&str, string&str1)
    {
    stack<char>s;
    inti;
    for(i=0; i<str.size(); i++ )
        {
    //是数字的情况下直接输出if(str[i] >='0'&&str[i] <='9'||str[i] >='a'&&str[i] <='z')
            {
    str1+=str[i];
            }
    else//不是数字的情况分类讨论进行判断        {
    //栈为空时直接入栈if(s.empty()) s.push(str[i]);
    //左括号入栈elseif(str[i] =='(') s.push(str[i]);
    //如果是右括号,只要栈顶不是左括号,就弹出并输出elseif(str[i] ==')')
                {
    while(s.top() !='(')
                    {
    str1+=s.top();
    s.pop();
                    }
    //弹出左括号,但不输出s.pop();
                }
    else            {
    //栈顶元素的优先级大于等于当前的运算符,就将其输出while(priority(str[i]) <=priorty(s.top()))
                    {
    str1+=s.top();
    s.pop();
    //栈为空,停止if(s.empty()) break;
                    }
    s.push(str[i]);
                }
            }
        }
    //最后,如果不为空,就把所以的元素全部弹出while(!s.empty())
        {
    str1+=s.top(); 
    s.pop();
        }
    }


    #include <iostream>#include <cstring>#include <stack>usingnamespacestd;
    intpriority(charop)
    {
    intpriority;
    if(op=='*'||op=='/') priority=2;
    if(op=='+'||op=='-') priority=1;
    if(op=='(') priority=0;
    returnpriority;
    }
    //引用符号提高转换效率voidTrans(string&str, string&str1)
    {
    stack<char>s;
    inti;
    for(i=0; i<str.size(); i++ )
        {
    //是数字的情况下直接输出if(str[i] >='0'&&str[i] <='9'||str[i] >='a'&&str[i] <='z')
            {
    str1+=str[i];
            }
    else//不是数字的情况分类讨论进行判断        {
    //栈为空时直接入栈if(s.empty()) s.push(str[i]);
    //左括号入栈elseif(str[i] =='(') s.push(str[i]);
    //如果是右括号,只要栈顶不是左括号,就弹出并输出elseif(str[i] ==')')
                {
    while(s.top() !='(')
                    {
    str1+=s.top();
    s.pop();
                    }
    //弹出左括号,但不输出s.pop();
                }
    else            {
    //栈顶元素的优先级大于等于当前的运算符,就将其输出while(priority(str[i]) <=priorty(s.top()))
                    {
    str1+=s.top();
    s.pop();
    //栈为空,停止if(s.empty()) break;
                    }
    s.push(str[i]);
                }
            }
        }
    //最后,如果不为空,就把所以的元素全部弹出while(!s.empty())
        {
    str1+=s.top(); 
    s.pop();
        }
    }
    intmain()
    {
    //输入前缀表达式stringinfix;
    stringpostfix;
    cin>>infix;
    Trans(infix, postfix);
    cout<<postfix<<endl;
    return0;
    }
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