关于中缀转后缀表达式的树型算法

将近两个月没刷题,编程真是一点手感都没了。昨天晚上找了这个题,虽然原来用栈做过计算器,但是这次还是花了大概3个小时来做。编程还是得多练啊。


此题是NYOJ第257题。


一开始拿到题目。我首先就是想按照栈来做。但是自己试着写了一下,但是貌似不能用计算器的那种算完式子然后入栈的方法写。本来准备网上搜解法的,但是一想到大二那种学习方法。还是犟着自己思考,然后就想到了严蔚敏书上的树型表达式,后缀表达式就是树的后序遍历。于是将两个测试画了一下,一开始还没发现什么具体的规律,但是画了两三个之后发现树根一直都是+或者-。似乎优先级越高的操作符越接近叶子,而所有叶子结点都是数字。在+ -两个运算的两边都可以是数字或者是一个表达式。但是右边的表达式优先级一定比根结点高。然后估计是不是可以用分治的方法,将左右两棵子树递归的来写。就报着这个想法开始写了。


刚开始我还没怎么考虑括号的情况,但后来边写边想就想明白了。我的算法是:


1.如果开始的字符是单个数字,并且后面不存在操作符。那么直接生成结点并赋值。否则跳到步骤3。
2.如果开始遇到左括号,且最后一个字符是右括号。除去括号,继续递归生成二叉树。否则那么继续步骤3。
3.找到最右边优先级最低的操作符。生成一个结点,并且将符号放入数据区。括号内的整体当作一个数来看暂时不管。
4.然后分别将左右两边的串,分别递归的计算。

这是很典型的分治算法了。其要点就两点:
1.找到优先级最低且在最右的操作符。

2.将左右两边式子看作子树,递归运算得出结果。

开始的时候没有考虑到多重括号的情况RE了几次。然后自己是试着写了个嵌套很多个的式子,问题就暴露出来了。以后还是得多想想可能的陷阱数据后再写代码吧。

代码如下:

#include
#include
#include

typedef struct asd
{	int a;
	int flag;
	struct asd * left;
	struct asd *right;
}node;


void translate(char s[],int length,node **head)
{	
	int i;
	int flag=0;
	int max;
	int kuohao;

	if(s[0]>='0'&&s[0]<='9')
	{
		
		for(i=0;i='0'&&s[i]<='9'))
				break;

		if(i==length)//如果只是一个数字
		{	*head=(node*)malloc(sizeof(node));
			(*head)->a=atoi(s);
			(*head)->flag=1;
			(*head)->left=NULL;
			(*head)->right=NULL;
			return ;
		}
	}
	if(s[0]=='('&&s[length-1]==')')//当式子只有一个整体的括号的时候
	{
			translate(&s[1],length-2,head);
			return;
	}

	for(i=length-1,flag=0;i>=0;i--)//找符号位置
	{	
		if(s[i]=='+'||s[i]=='-')//找到最合适的符号。
		{
			max=i;		
			break;
		}
		else if(flag==0&&(s[i]=='/'||s[i]=='*'||s[i]=='('))//
		{		max=i;
				flag=1;//用于标识只存在*/的式子
		}
		else if(s[i]=='/'||s[i]=='*'||s[i]=='(')
			continue;		

		else if(s[i]==')')
		{	kuohao=1;
			i--;
			while(kuohao!=0)//为了保证多重括号嵌套的情况,简单的模拟了一个括号匹配的过程
			{	if(s[i]==')')
					kuohao++;
				if(s[i]=='(')
					kuohao--;
				i--;
			}
			i++;
		}
	}

		*head=(node *)malloc(sizeof(node));//写入符号
		(*head)->a=s[max];
		(*head)->flag=0;
		translate(s,max,&((*head)->left));//递归计算左子树	
		translate(&s[max+1],length-max-1,&((*head)->right));//递归计算右子树
	
}

void houxu(node *head)//后序遍历整棵树
{	if(head==NULL)
		return;
	houxu(head->left);
	houxu(head->right);
	if(head->flag==1)
		printf("%d",head->a);
	else
		printf("%c",head->a);
}

int main()
{
	int t;
	char get[1010];
	node *head;
	freopen("test.txt","r",stdin);
	scanf("%d",&t);
	while(t--)
	{	scanf("%s",get);
		translate(get,strlen(get),&head);
		houxu(head);
		printf("\n");
	}
}
 
  

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