【Python】中缀表达式转后缀表达式（逆波兰表达式RPN）及 后缀表达式计算方法

逆波兰表达式RPN

逆波兰表达式Reverse Polish Notation，又叫后缀表达式。
习惯上，二元运算符总是置于与之相关的两个运算对象之间，即中缀表达式。波兰逻辑学家J.Lukasiewicz于1929年提出了运算符都置于其运算对象之后，故称为后缀表达式。
如：
中缀表达式：a+(b-c)*d
后缀表达式：abc-d*+

中缀表达式转后缀表达式，Python代码如下：

def convert_to_suffix_expression(s):
    """
    中缀表达式转后缀表达式
    :param s: 中缀表达式
    :return: 后缀表达式
    """
    # 设置操作符优先级，数字越大优先级越高
    kv = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2, '(': 0, ')': 3}
    li = []  # 用来当栈存放操作符
    result = ''  # 返回结果
    for i in s:
        if i == '+' or i == '-' or i == '*' or i == '/' or i == '(' or i == ')':
            if i == '(':
                li.append(i)
            elif i == ')':
                while len(li) > 0 and li[-1] != '(':
                    p = li.pop()
                    result += p
                li.pop()  # 弹出左括号
            elif len(li) == 0 or kv[li[-1]] < kv[i]:
                li.append(i)
            else:
                result += i
        else:
            result += i

    while len(li) > 0:
        result += li.pop()

    return result


if __name__ == '__main__':
    s = 'a+(b-c)*d'  # 中缀表达式
    result = convert_to_suffix_expression(s)
    print(result)

输出结果：abc-d*+

逆波兰表达式的计算方法，Python代码如下：

# 逆波兰表达式的计算方法
# abc-d*+
# 若当前字符是操作数，则压栈
# 若当前字符是操作符，则弹出栈中的两个操作数，计算后仍然压入栈中
# 若某次操作，栈内无法弹出两个操作数，则表达式有误。
def reverse_polish_notation(s, kv):
    """
    逆波兰表达式计算
    :param s: 逆波兰表达式
    :param kv: 参数对应的数值
    :return: 计算结果
    """
    li = []  # 用来当栈存放操作数
    for i in s:
        if i == '+' or i == '-' or i == '*' or i == '/':
            if len(li) < 2:
                print("表达式有误")
                return
            b = float(li.pop())
            a = float(li.pop())
            c = 0
            if i == '+':
                c = a + b
            elif i == '-':
                c = a - b
            elif i == '*':
                c = a * b
            elif i == '/':
                if b == 0:
                    print("被除数不能为0")
                    return
                c = a / b
            li.append(c)
        else:  # 操作数压栈
            li.append(kv[i])

    if len(li) != 1:
        print("表达式有误")
        return
    return li[0]


if __name__ == '__main__':
    s = 'abc-d*+'  # 后缀表达式
    kv = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}  # 参数对应的数值
    result = reverse_polish_notation(s, kv)
    print(result)

输出结果：-3.0