补充知识——前缀,中缀,后缀表达式的含义以及用计算几如何求前缀和后缀表达式的值。见我的收藏——“前缀、中缀、后缀表达式”。
做题思路:
1,Reverse Polish Notation是后缀表达式
2,根据收藏的文章,该算法用到的主要数据结构是栈。
前缀表达式的计算机求值:
从右至左扫描表达式,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(栈顶元素 op 次顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最左端,最后运算得出的值即为表达式的结果。
例如前缀表达式“- × + 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。
可以看出,用计算机计算前缀表达式的值是很容易的。
后缀表达式的计算机求值:
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。
3,算法本身没有难度,需要注意的是一下几点:
1)顺序容器stack的使用,stack实际上就是一个栈实现,所以有现成数据结构和接口可供使用。
stack<string> test;
test.top(); //返回栈顶元素,但不会弹出栈
test.pop(); //把栈顶元素弹出,但不会返回该值
test.push(); //把元素压入栈
2)switch...case...的使用,switch 后面的表达式必须能求得整型值;case 后面的值必须是整型常量表达式。因此,本算法中,要用到switch "运算符"...case "×××"... ,运算符不能直接是string,应该是用索引对string取某个字符;“×××”也不能用“ ”(双引号)扩起来,必须用' '(单引号)扩起来。
3)整型转换成字符串要用到字符串流对象,具体使用的注意事项见我的另一片文章——字符串流。
字符串转换成整型,要用到string.c_str()函数和atoi()函数。string.c_str()头文件为#include<string>,atoi()头文件为#include<stdlib.h>
代码如下:
public: int evalRPN(vector<string> &tokens){ stack<string> s; vector<string>::iterator iter1 = tokens.begin(); vector<string>::iterator iter2 = tokens.end(); string stack_top_first,stack_top_second; istringstream input; ostringstream output; string middle_result; while(iter1 != iter2){ if(search_operator(*iter1)){ stack_top_first = s.top(); s.pop(); stack_top_second = s.top(); s.pop(); char operator_current = (*iter1)[0]; switch (operator_current){ case '+':{ int sum = atoi(stack_top_second.c_str()) + atoi(stack_top_first.c_str()); output << sum; input.str(output.str()); input >> middle_result; s.push(middle_result); input.clear(); input.str(""); output.clear(); output.str(""); break; }; case '-':{ int difference = atoi(stack_top_second.c_str())-atoi(stack_top_first.c_str()); output << difference; input.str(output.str()); input >> middle_result; s.push(middle_result); input.clear(); input.str(""); output.clear(); output.str(""); break; }; case '*':{ int product = atoi(stack_top_second.c_str())*atoi(stack_top_first.c_str()); output << product; input.str(output.str()); input >> middle_result; s.push(middle_result); input.clear(); input.str(""); output.clear(); output.str(""); break; }; case '/':{ int quotient = atoi(stack_top_second.c_str())/atoi(stack_top_first.c_str()); output << quotient; input.str(output.str()); input >> middle_result; s.push(middle_result); input.clear(); input.str(""); output.clear(); output.str(""); break; }; case '%':{ int remainder = atoi(stack_top_second.c_str())%atoi(stack_top_first.c_str()); output << remainder; input.str(output.str()); input >> middle_result; s.push(middle_result); input.clear(); input.str(""); output.clear(); output.str(""); break; }; } } else{ s.push(*iter1); } iter1++; } stack_top_first = s.top(); return atoi(stack_top_first.c_str()); } bool search_operator(string& m){ string operators[5] = {"+","-","*","/","%"}; int i; for(i=0;i<5;i++){ if(m == operators[i]) return true; } return false; } };