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问题 K: 第11关:基于二叉树的表达式求值

问题 K: 第11关:基于二叉树的表达式求值

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题目描述

输入一个表达式(表达式中的数均为小于10的正整数),利用二叉树来表示该表达式,创建表达式树,然后利用二叉树的遍历操作求表达式的值。
组合提交代码
#include<iostream>
#define MAXSIZE 100
using namespace std;
typedef struct BiTNode
{//二叉树的双链表存储表示
    double data;          //结点数据域
    bool ischaracter;      //判断结点是否为字符
    struct BiTNode *lchild,*rchild;    //左右孩子指针
}BiTNode,*BiTree;
typedef struct
{//字符栈的存储结构
    char *base;     //栈底指针
    char *top;       //栈顶指针
    int stacksize;   //栈可用的最大容量
}SqStack1;
typedef struct
{//结点栈的存储结构
    BiTree *base;
    BiTree *top;
    int stacksize;
}SqStack2;
void InitStack1(SqStack1 &s)
{//字符栈的初始化
    s.base=new char[MAXSIZE];  //为顺序栈动态分配一个最大容量为MAXSIZE的数组空间
    s.top=s.base;              //初始为空栈
    s.stacksize=MAXSIZE;        //置栈的最大容量为MAXSIZE
}
void InitStack2(SqStack2 &s)
{//结点栈的初始化
    s.base=new BiTree[MAXSIZE];
    s.top=s.base;
    s.stacksize=MAXSIZE;
}
void Push1(SqStack1 &s,char ch)
{//字符入栈操作
    if(s.top-s.base==s.stacksize)   //栈满
        return;
    *s.top=ch;    //元素ch压入栈顶
    s.top++;       //栈顶指针加1
}
void Push2(SqStack2 &s,BiTree t)
{//结点入栈操作
    if(s.top-s.base==s.stacksize)
        return;
    *s.top=t;
    s.top++;
}
void Pop1(SqStack1 &s,char &ch)
{//字符出栈操作
    if(s.top==s.base)     //栈空
        return;
    else
    {
        s.top--;     //栈顶指针减1
        ch=*s.top;   //将栈顶元素赋给ch
    }
}
void Pop2(SqStack2 &s,BiTree &t)
{//结点出栈操作
    if(s.top==s.base)
        return;
    else
    {
        s.top--;
        t=*s.top;
    }
}
char GetTop(SqStack1 s)
{//取字符栈的栈顶元素
    if(s.base==s.top)    //栈空
        return -1;
    else
        return *(s.top-1);    //返回栈顶元素的值,栈顶指针不变
}
bool EmptyStack(SqStack1 s)
{//栈的判空操作
    if(s.base==s.top)   //栈空返回true
        return true;
    else
        return false;   //栈非空返回false
}
char Precede(char a,char b)
{//判断符号的优先级
    if(a=='+'||a=='-')
    {
        if(b=='+'||b=='-'||b==')'||b=='=')
            return '>';    //>代表a的优先级高于b
        else
            return '<';
    }
    else if(a=='*'||a=='/')
    {
        if(b=='+'||b=='-'||b=='*'||b=='/'||b==')'||b=='=')
            return '>';
        else
            return '<';
    }
    else if(a=='(')
    {
        if(b==')')
            return '=';
        else
            return '<';
    }
    else if(a==')')
            return '>';
    else
    {
        if(b=='=')
            return '=';
        else
            return '<';
    }
}
double Operate(double a,char ch,double b)
{//运算操作,返回相应的数值结果
    if(ch=='+')
        return a+b;
    else if(ch=='-')
        return a-b;
    else if(ch=='*')
        return a*b;
    else
        return a/b;
}
bool IsCharacter(char ch)
{//判断ch是否为+、-、*、/、(、)、= 这类的字符,是则返回true
    if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='=')
        return true;
    else
        return false;
}
double InOrder(BiTree T)
{//中序遍历二叉树并求表达式的值
/**************begin************/
   






   
        /**************end************/
}
void CreateBT(char ch[],BiTree &t,SqStack1 optr,SqStack2 expt)
{//创建二叉树

    int i=0;
    char opr,c[2];  //辅助数组c
    BiTree t1,t2;
    double num;
    while(ch[i]!='\0'||!EmptyStack(optr))
    {
        if(!IsCharacter(ch[i]))     //当前遍历的不是运算符元素
        {
            c[0]=ch[i];
            c[1]='\0';
            BiTree q=new BiTNode;     //生成一个新结点*q
            num=strtod(c,NULL);      //将字符数组c转换成浮点数,赋给num
            q->ischaracter=false;   //结点*q不为运算符
            q->data=num;            //结点数据域置为num
            q->lchild=NULL;         //左右孩子置为NULL
            q->rchild=NULL;
            Push2(expt,q);       //将结点q压入数字栈
            i++;                  //指针i加1
        }//if
        else                 //当前遍历的是运算符元素
        {
            switch(Precede(GetTop(optr),ch[i]))    //比较栈顶元素和当前遍历字符的优先级
            {
                case '<':                //栈顶元素优先级小于当前运算符
                    Push1(optr,ch[i]);     //将当前运算符入栈
                    i++;                  //指针i加1
                    break;
                case '>':              //栈顶元素优先级大于当前运算符
                    Pop1(optr,opr);     //运算符栈的元素出栈
                    Pop2(expt,t2);      //数字栈的栈顶元素出栈
                    Pop2(expt,t1);
                    t=new BiTNode;      //生成新结点*t
                    t->ischaracter=true;     //结点*t为运算符
                    t->data=opr;          //结点数据域置为opr
                    t->lchild=t1;        //左孩子指向t1
                    t->rchild=t2;        //右孩子指向t2
                    Push2(expt,t);       //将结点t压入数字栈
                    break;
                case '=':         //栈顶元素优先级等于当前运算符
                    Pop1(optr,opr);    //运算符栈的元素出栈
                    i++;                //指针i加1
                    break;
            }//switch
        }//else
    }//while
}
int main()
{
    char ch[MAXSIZE];
    while(cin>>ch)
    {
        if(ch[0]=='=') break;
        BiTree t;
        SqStack1 optr;      //运算符栈optr
        SqStack2 expt;        //数字栈expt
        InitStack1(optr);     //初始化栈
        InitStack2(expt);     //初始化栈
        Push1(optr,'=');    //先在运算符栈底放入一个'='
        CreateBT(ch,t,optr,expt);       //创建二叉树
        double answer=InOrder(t);
        cout<<answer<<endl;
    }
    return 0;
}



输入描述

多组数据。每组数据一行,为一个表达式,表达式以‘=’结尾。当输入只有一个“=”时,输入结束。

输出描述

每组数据输出一行,为表达式的值。

样例输入

2*(2+5)=
1+2=
=

样例输出

14
3

提示


组合提交代码,你仅需要提交





double InOrder(BiTree T)


{//中序遍历二叉树并求表达式的值


/**************begin************/


   











   


        /**************end************/


}




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