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前缀表达式、中缀表达式、后缀表达式都是四则运算的表达方式

中缀表达式很常见: (3+4)×5-6

前缀表达式称 波兰式,前缀表达式的运算符位于操作数之前 比如:- × + 3 4 5 6。

前缀表达式的计算机求值

例如: -  ×  + 3 4 5 6

  1. 从右至左扫描,将6、5、4、3压入堆栈
  2. 遇到+运算符,因此弹出3和4(3为栈顶元素,4为次顶元素,注意与后缀表达式做比较),计算出3+4的值,得7,再将7入栈
  3. 接下来是×运算符,因此弹出7和5,计算出7×5=35,将35入栈
  4. 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果

将中缀表达式转换为前缀表达式

    1. 初始化两个栈:运算符栈s1,储存中间结果的栈s2
    2. 从右至左扫描中缀表达式
    3. 遇到操作数时,将其压入s2
    4. 遇到运算符时,比较其与s1栈顶运算符的优先级
      1. 如果s1为空,或栈顶运算符为右括号“)”,则直接将此运算符入栈
      2. 否则,若优先级比栈顶运算符的较高或相等,也将运算符压入s1
      3. 否则,将s1栈顶的运算符弹出并压入到s2中,再次转到(4-1)与s1中新的栈顶运算符相比较
    5. 遇到括号时
      1. 如果是右括号“)”,则直接压入s1
      2. 如果是左括号“(”,则依次弹出S1栈顶的运算符,并压入S2,直到遇到右括号为止,此时将这一对括号丢弃
    6. 重复步骤2至5,直到表达式的最左边
    7. 将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2
    8. 依次弹出s2中的元素并输出,结果即为中缀表达式对应的前缀表达式

 

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后缀表达式

简介

后缀表达式又称逆波兰表达式,与前缀表达式相似,只是运算符位于操作数之后

比如:3 4 + 5 × 6 -

后缀表达式计算机求值

与前缀表达式类似,只是顺序是从左至右:

从左至右扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(次顶元素 op 栈顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最右端,最后运算得出的值即为表达式的结果

例如后缀表达式“3 4 + 5 × 6 -”

  1. 从左至右扫描,将3和4压入堆栈;
  2. 遇到+运算符,因此弹出4和3(4为栈顶元素,3为次顶元素,注意与前缀表达式做比较),计算出3+4的值,得7,再将7入栈;
  3. 将5入栈;
  4. 接下来是×运算符,因此弹出5和7,计算出7×5=35,将35入栈;
  5. 将6入栈;
  6. 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。

将中缀表达式转换为后缀表达式

与转换为前缀表达式相似,步骤如下:

  1. 初始化两个栈:运算符栈s1和储存中间结果的栈s2;
  2. 从左至右扫描中缀表达式;
  3. 遇到操作数时,将其压s2;
  4. 遇到运算符时,比较其与s1栈顶运算符的优先级:
    1. 如果s1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈;
    2. 否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入s1(注意转换为前缀表达式时是优先级较高或相同,而这里则不包括相同的情况);
    3. 否则,将s1栈顶的运算符弹出并压入到s2中,再次转到(4-1)与s1中新的栈顶运算符相比较;
  5. 遇到括号时:
    1. 如果是左括号“(”,则直接压入s1;
    2. 如果是右括号“)”,则依次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃;
  6. 重复步骤2至5,直到表达式的最右边;
  7. 将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2;
  8. 依次弹出s2中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式(转换为前缀表达式时不用逆序)

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