刷题笔记:后缀表达式及pta习题

目录

一:后缀表达式的定义

二:后缀表示法的“规则”

1,中缀转后缀的方法

2,后缀表达式的计算方法 

三,题型训练

1,后缀表达式

 2,后缀表达式的计算

四:总结及声明



刷题笔记:后缀表达式及pta习题_第1张图片

 

                                                                 月下写代码

一:后缀表达式的定义

通常将运算符写在运算量之间,例如a+b,这种表示法称为中缀表示法。后缀表示法又称逆波兰表示法,它是波兰逻辑学家卢卡西维奇发明的一种表示表达式的方法。这种表示法把运算量写在前面,把运算符写在后面(后缀),例如a+b写作ab+,a+b*c写作abc*+,(a+b)*c写作ab+c*等等。一般而言,若θ是一个k(k≥1)目运算符,它对k个运算量(广义地说是k个后缀式)

                                                  e1,e2,e3,e4,.....ek

作用的结果将被表示成

                                               e1,e2,e3,e4,......ek,\Theta

。这种表示法不带括号,根据运算量和运算符出现的先后位置以及每个运算符的目数,就完全决定了一个表达式的计算顺序。后缀表示法的特点是:

(1)运算量的排列顺序与中缀表示法相同;

(2)运算符是按运算的顺序排列的;

(3)运算符紧跟在被运算的对象之后出现。

后缀表示法虽然不符合人的习惯,但对计算机来说,可以很容易地使用一个栈来计算它的值或转换成另一种代码。因此,它便成了编译过程中翻译表达式的另一种常用的中间代码形式。

(以上为百度百科资料)


说点人话(doge)就是,一般情况下,我们写一个表达式都是3*(5–2)+7,这称为中缀表达式。而后缀表达式,会将运算符放在两个运算对象(操作数)后,且,后缀表达式中不包含括号(会将括号去掉)当然,在放置运算符的过程中还是需要考虑括号的作用,因为运算对象包括一整个表达式,所以运算符有可能会放在整个括号表达式之后。

二:后缀表示法的“规则”

1,中缀转后缀的方法

建立符号栈
顺序扫描中序表达式
a) 是数字, 直接输出
b) 是运算符
i : “(” 直接入栈
ii : “)” 将符号栈中的元素依次出栈并输出, 直到 “(“, “(“只出栈, 不输出
iii: 其他符号, 将符号栈中的元素依次出栈并输出, 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。
扫描完后, 将栈中剩余符号依次输出

像博主这样还在c语言徘徊的,可能对于符号栈不够了解,但实际上我们只需要去模拟实现符号栈即可。这里只需要用到顺序栈,而顺序栈其实可以用一个一维数组和一个指针(博主使用的是下标法)来模拟实现即可。

我们只需要记住栈的特点就是后进先出,控制在一端输入输出即可模拟实现。

以3*(5–2)+7此中缀表达式为例

表达式:3

符号栈:

之后遇到*,由于目前是空栈,直接输入

表达式:3

符号栈:*

之后为(,直接输入

表达式:3

符号栈:*(

之后为5,直接输出

表达式:35

符号栈:*(

之后为-,由于前面是(,入栈

 

表达式:35

符号栈:*(-

 再读取一个输入,2,直接输出

表达式:35

符号栈:*(-

然后就会遇到),此时要将到( 之间的所有符号一起输出,而(只出栈,不输出

表达式:35

符号栈:*

之后遇到+号,*的优先级比+高,所以*出栈,而之前就没有再有符号了,将+入栈

表达式:35

符号栈:+

最后遇到7,直接输出,再将符号栈中的符号逐个输出即可(不要忘记栈的后进先出特点)

最终结果为: 

 352-*7+

2,后缀表达式的计算方法 

建立一个栈。从左到右逐个读取表达式,如果读到操作数就将它压入栈中,如果读到n元运算符(即需要参数个数为n的运算符)则取出由栈顶向下的n项按操作符运算,再将运算的结果代替原栈顶的n项,压入栈S中 。如果后缀表达式未读完,则重复上面过程,最后输出栈顶的数值则为结束。

同样可以使用数组模拟的顺序栈来实现。

以 2,10,2,+,6,/,-为例(比较简单,但是方法相同)

同样需要创建一个栈

从左向右扫描,前几个数都为操作数,直接存入

栈:2,10,2

之后遇到+,取出栈顶向下的两个数,2,10,相加后,在放入栈中

 栈:2,12

遇到操作数6,继续读入

栈:2,12,6 

遇到 / ,拿出12,6,进行12/6计算,得到2,再放入

 栈:2,2

最后遇到 -  ,拿出2,2,相减得0,放入

栈:0

ps:一个 正确有效的后缀表达式,计算到最后,栈中必然会剩下一个数。

三,题型训练

1,后缀表达式

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)。
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。
输入格式:
输入仅一行为中缀表达式,式中所有数字均为个位数,表达式长度小于1000。
输出格式:
输出一行,为后缀表达式,式中无空格。

输入样例:

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

输出样例:

248*+88*1+3/+

解题:运用上述的规则进行解题。

总体实现代码如下:(具体思路都在注释中)

#include
#include
int main()
{
	char arr[1000];
	scanf("%s", arr);
	int len = strlen(arr);
	char stack[1000];
	memset(stack, 0, sizeof(int));
	int top = 0;
	int i = 0;
	for (i = 0; i= '0'&&arr[i] <= '9')
			printf("%c", arr[i]);
		else
		{
			//空栈遇到符号直接入栈()
			if (top == 0 && stack[top] == 0)
			{
				stack[top] = arr[i];
				top++;
				continue;
			}
			//遇到(直接入栈
			if (arr[i] == '(')
			{
				stack[top] = arr[i];
				top++;
				continue;
			}
			//遇到后括号,将前括号之前的出栈
			if (arr[i] == ')')
			{
				top--;
				while (stack[top] != '(')
				{
					printf("%c", stack[top]);
					stack[top] = 0;
					top--;
				}
				stack[top] = 0;
				//top--;
				continue;
			}
			//遇到+号
			if (arr[i] == '+')
			{
				top--;
				while (stack[top] != '('&&top >= 0)
				{
					printf("%c", stack[top]);
					stack[top] = 0;
					top--;
				}
				if (top<0)
					top = 0;
				else
					top++;
				stack[top++] = arr[i];
			}
			//遇到减号
			else if (arr[i] == '-')
			{
				top--;
				while (stack[top] != '('&&top >= 0)
				{
					printf("%c", stack[top]);
					stack[top] = 0;
					top--;
				}
				if (top<0)
					top = 0;
				else
					top++;
				stack[top] = arr[i];
				top++;
			}
			//遇到乘号
			else if (arr[i] == '*')
			{
				top--;
				while (stack[top] != '+'&&stack[top] != '-'&&stack[top] != '(')
				{
					printf("%c", stack[top]);
					stack[top] = 0;
					top--;
					if (top<0)
						break;
				}
				if (top<0)
					top = 0;
				else
					top++;
				stack[top] = arr[i];
				top++;
			}
			//遇到除号
			else if (arr[i] == '/')
			{
				top--;
				while ((stack[top] != '+') && (stack[top] != '-') && (stack[top] != '('))
				{
					printf("%c", stack[top]);
					stack[top] = 0;
					top--;
					if (top<0)
						break;
				}
				if (top<0)
					top = 0;
				else
					top++;
				stack[top] = arr[i];
				top++;
			}
		}
	}
	while (stack[top] == 0)
		top--;
	while (top >= 0)
	{
		printf("%c", stack[top]);
		top--;
	}
	return 0;
}

 2,后缀表达式的计算

Kunkun学长觉得应该让学弟学妹了解一下这个知识点:后缀表达式相对于中缀表达式更容易让计算机理解和学习。现在kunkun学长给出一串后缀表达式,你能帮他算出这个后缀表达式的值吗?
输入格式:
第一行输入后缀表达式长度n(1<=n<=25000);
第二行输入一个字符串表示后缀表达式(每个数据或者符号之间用逗号隔开,保证输入的后缀表达式合法,每个数包括中间结果保证不超过long long长整型范围)
输出格式:
输出一个整数,即后缀表达式的值。

输入样例1:

6 10,2,+

输出样例1:

12

输入样例2:

14 2,10,2,+,6,/,-

输出样例2:

同样是运用上面所讲的思路,但是要注意对负号的处理。有可能是负数,也有可能是减号 。同时给,不要忘记中间过程中储存值的变量都要开longlong,博主就是因为除法中忘开longlong,最后导致两个点过不了,找了半天。

同时,这里对字符串的处理,大家可以选择逐个去处理,因为都是用 ' , ' 来分隔,可以慢慢处理。

也可以像博主这样,使用库函数中的strtok函数,直接对其进行分割。

描述

C 库函数 char *strtok(char *str, const char *delim) 分解字符串 str 为一组字符串,delim 为分隔符。

声明

下面是 strtok() 函数的声明。

char *strtok(char *str, const char *delim)

参数

  • str -- 要被分解成一组小字符串的字符串。
  • delim -- 包含分隔符的 C 字符串。

返回值

该函数返回被分解的第一个子字符串,如果没有可检索的字符串,则返回一个空指针。


(来自于菜鸟教程:C 库函数 – strtok() | 菜鸟教程 (runoob.com))

 那么接下来就附上代码:

#include
#include
#include
//实现加法
void plus(long long int stack[], int* p)
{
	int top = *p;
	top--;
	long long int tmp = stack[top];
	stack[top] = 0;
	stack[top - 1] = stack[top - 1] + tmp;
	*p = top;
}
//实现减法
void sub(long long int stack[], int* p)
{
	int top = *p;
	top--;
	long long int tmp = stack[top];
	stack[top] = 0;
	stack[top - 1] = stack[top - 1] - tmp;
	*p = top;
}
//实现乘法
void ply(long long int stack[], int* p)
{
	int top = *p;
	top--;
	long long int tmp = stack[top];
	stack[top] = 0;
	stack[top - 1] = stack[top - 1] * tmp;
	*p = top;
}
//实现除法
void div(long long int stack[], int* p)
{
	int top = *p;
	top--;
	long long int tmp = stack[top];
	stack[top] = 0;
	stack[top - 1] = stack[top - 1] / tmp;
	*p = top;
}
int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
	char arr[n + 5];
	memset(arr, 0, sizeof(arr));
	scanf("%s", arr);
	long long int stack[n + 5];
	memset(stack, 0, sizeof(stack));
	int top = 0;
	char tmp[n + 5];
	memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
	char*sep = ",";
	char *ret = NULL;
	for (ret = strtok(arr, sep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, sep))
    //这里是以ret作为判断条件,只有在字符串中没有分隔符之后,才会返回null,而这时我们该处理的都已经处理完了,就可以跳出循环了。
	{
		int i = 0;
		memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
		while (*ret)
		{
			tmp[i++] = *ret;
			ret++;
		}
		if (i == 1)//i==1时要嘛是符号,要嘛就是个位数字。
		{
			i -= 1;
			if (tmp[i] == '+')
			{
				plus(stack, &top);
			}
			else if (tmp[i] == '-')
			{
				sub(stack, &top);
			}
			else if (tmp[i] == '*')
			{
				ply(stack, &top);
			}
			else if (tmp[i] == '/')
			{
				div(stack, &top);
			}
			else
			{
				stack[top++] = tmp[i] - '0';
			}
		}
		else
		{
			if (tmp[0] == '-')//注意对负号的处理,如果i>1说明一定有两个以上元素进入了数组,前一个是负号那么后一个一定是数字,必定是负数
			{
				int j = 0;
				long long int sum = 0;
				for (j = 1; j

四:总结及声明

博主之前鸽了好久,也是重新回来发文了,希望能给一个三连鼓励一下。之后也会坚持写有质量的文章。

声明:本文是在另一篇文章的启发下,先附上文章链接后缀表达式_凌波ling的博客-CSDN博客_后缀表达式

加上自己做题和理解才有的。如果原文博主认为此举不妥,请联系我,我会删除文章。

最后,感谢各位观看到这里。

你可能感兴趣的:(零基础算法,c语言,算法,pta)