2264 - 表达式的转换

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平常我们书写的表达式称为中缀表达式,因为它将运算符放在两个操作数中间,许多情况下为了确定运算顺序,括号是不可少的,而中缀表达式就不必用括号了。

后缀标记法:书写表达式时采用运算紧跟在两个操作数之后,从而实现了无括号处理和优先级处理,使计算机的处理规则简化为:从左到右顺序完成计算,并用结果取而代之。

例如:8-(3+2*6)/5+4可以写为:8 3 2 6*+5/4+

其计算步骤为:

             8 3 2 6 * + 5 / - 4  +

             8 3 12 + 5 / - 4 +

             8 15 5 / - 4 +

             8 3 - 4 +

             5 4 +

             9

   编写一个程序,完成这个转换,要求输出的每一个数据间都留一个空格。

题目输入

就一行,是一个后缀表达式。输入的符号中只有这些基本符号“0123456789+-*/^()”,并且不会出现形如2*-3的格式。

表达式中的基本数字也都是一位的,不会出现形如12形式的数字。

所输入的字符串不要判错。

题目输出

  若干个中缀表达式,第I+1行比第I行少一个运算符和一个操作数,数据项之间用空格分隔,最后一行只有一个数字,表示运算结果。

  运算的结果可能为负数,“/”以整除运算。并且中间每一步绝对值都小于2^31

输入/输出样例

输入格式

8-(3+2*6)/5+4

输出格式

8 3 2 6 * + 5 / - 4 +
8 3 12 + 5 / - 4 +
8 15 5 / - 4 +
8 3 - 4 +
5 4 +
9

C++解答

#include<iostream>
#include<string>
#include<cctype>
#include<stack>
using namespace std;
struct node{
	int data;
	bool isnum;
	node *lch,*rch;
};
int pri[127];
stack<node *> opd;
stack<node *> opr;
void create(node *&root,const string &s) //建数据栈 和 符号栈 
{
	int i,len;
	node *p,*q,*r;
	for (i=0,len=s.size();i<len;i++)
	{
		if (isdigit(s[i])) {   //数据 
			p=new(node);
			p->data=s[i]-'0';   p->isnum=true;
			p->lch=p->rch=NULL;
			opd.push(p);
			continue;
		}
		if (s[i]=='(') {  //左括号 
			p=new(node);
			p->data=(int)s[i];   p->isnum=false;
			p->lch=p->rch=NULL;
			opr.push(p);
			continue;
		}
		if (s[i]==')'){  //右括号,出到左括号与之配对 
			p=opr.top();
			opr.pop();
			while (p->data!=(int)'('){ //出到左括号与之配对
				q=opd.top(); opd.pop(); p->rch=q; //出数据 
				q=opd.top(); opd.pop(); p->lch=q; //出数据 
				opd.push(p);  //运算后再入数据栈 
				p=opr.top();
				opr.pop();
			}
			continue;
		}
		//以下是其它运算符 
		p=new(node);
		p->data=(int)s[i];  p->isnum =false;
		p->lch=p->rch=NULL;		
		
		if (opr.empty())   { opr.push(p); continue; }
		char ch=(char)(opr.top()->data)	;	
		if (ch=='('||pri[s[i]]>pri[ch])	{ opr.push(p); continue; }			

		while (ch!='('&&pri[s[i]]<=pri[ch])	{  //当前字符优先级低于栈顶字符,注意左括号 
			r=opr.top(); opr.pop();
			q=opd.top(); opd.pop(); r->rch=q;
			q=opd.top(); opd.pop(); r->lch=q;
			opd.push(r);
			if (opr.empty()) break;
			ch=(char)(opr.top()->data)	;
		}
		opr.push(p);	
	}
	while (!opr.empty())
	{
		p=opr.top(); opr.pop();
		q=opd.top(); opd.pop(); p->rch=q;
		q=opd.top(); opd.pop(); p->lch=q;
		opd.push(p);
	}
	root=opd.top();
}
void deal(node *root)
{
	char ch=root->data;
	switch (ch)
	{
		case '+': root->data =root->lch->data + root->rch->data; break;
		case '-': root->data =root->lch->data - root->rch->data; break;
		case '*': root->data =root->lch->data * root->rch->data; break;
		case '/': root->data =root->lch->data / root->rch->data; break;
		case '^': int t=1;
				  for (int i=0;i<root->rch->data;i++)
				  	t*=root->lch->data;
				  root->data =t; 
				  break;
	}
	root->isnum =true;
	root->lch = root->rch = NULL;
}
void lastord(node *root,bool &merged)
{
	if (root) {
		lastord(root->lch,merged);
		lastord(root->rch,merged);
		if (root->isnum)
			cout<<root->data<<" ";
		else cout<<(char)root->data<<" " ;
		if (root->lch&&!merged){
			deal(root);
			merged=true;
		}
	}	
}
int main()
{
	pri['+']=1; pri['-']=1; pri['*']=2; pri['/']=2; pri['^']=3; 
	string s;
	node *root;
	cin>>s;
	create(root,s);
	bool merged;
	while (root->lch){		
		merged=false;
		lastord(root->lch,merged);
		lastord(root->rch,merged);
		cout<<(char)root->data<<endl; //左右根,这时根是运算符 
		if (root->lch&&!merged){  //最后一次运算merged在这里必然为假 
			deal(root);
			merged=true;
		}
	}
	cout<<root->data<<endl;
	return 0;
}