第1关 基于栈的中缀算术表达式求值

时间: 2023-11-10 20:45:33 浏览: 675
题目描述 给定一个中缀算术表达式,计算它的值。 例如,给定表达式 3+4*5-2,其值为 3+4*5-2=21。 输入格式 共一行,为中缀算术表达式,其中不包含空格。 输出格式 共一行,为表达式的值。 数据范围 输入样例 3+4*5-2 输出样例 21 算法1 (栈) $O(n)$ 栈中存储数字和运算符,遇到数字直接入栈,遇到运算符时,判断当前运算符和栈顶运算符的优先级,如果当前运算符优先级高于栈顶运算符,则直接入栈,如果当前运算符优先级低于等于栈顶运算符,则弹出栈顶的运算符和两个数字进行运算,并将结果压入栈中。最后栈中只剩下一个数字,就是表达式的值。 时间复杂度 栈的大小为表达式的长度,所以时间复杂度为 O(n) Python3 代码 C++ 代码 算法2 (递归) $O(n)$ 最简单的方法是使用递归,将表达式分为两个部分,左边和右边,然后递归计算左边和右边的值,然后根据运算符计算结果。 时间复杂度 递归深度为表达式中运算符的个数,时间复杂度为 O(n) Python3 代码 C++ 代码 算法3 (栈) $O(n)$ 时间复杂度 参考文献 Python3 代码 C++ 代码 算法4 (递归) $O(n)$ 时间复杂度 参考文献 C++ 代码
相关问题

第1关:基于栈的中缀算术表达式求值

栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,可以用来处理中缀算术表达式求值。具体的算法流程如下: 1. 定义两个栈,一个用来存放操作数,一个用来存放操作符。 2. 从左到右遍历中缀表达式的每个字符,对于每个字符执行以下操作: 1. 如果是数字,直接压入操作数栈。 2. 如果是左括号,直接压入操作符栈。 3. 如果是右括号,则一直从操作符栈中弹出操作符,并从操作数栈中弹出相应的操作数,直到遇到左括号为止。将弹出的操作数和操作符进行运算,将结果再压入操作数栈。 4. 如果是操作符,则首先比较它的优先级和操作符栈顶元素的优先级。如果它的优先级较高或者操作符栈为空,则直接压入操作符栈,否则从操作符栈中弹出操作符,并从操作数栈中弹出相应的操作数,将它们进行运算,将结果再压入操作数栈。然后将当前操作符压入操作符栈。 3. 重复执行步骤2,直到处理完所有的字符。 4. 当操作符栈不为空时,一直从操作符栈中弹出操作符,并从操作数栈中弹出相应的操作数,将它们进行运算,将结果再压入操作数栈。 5. 最后操作数栈中只剩下一个元素,就是表达式的值。 以下为Python代码实现: ``` python def infix_eval(expression): # 定义操作符优先级 priority = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2, '(': 0, ')': 0} # 定义操作数栈和操作符栈 operands = [] operators = [] # 开始遍历中缀表达式 for char in expression: if char.isdigit(): operands.append(int(char)) elif char == '(': operators.append(char) elif char == ')': while operators[-1] != '(': op = operators.pop() b = operands.pop() a = operands.pop() result = eval(str(a) + op + str(b)) operands.append(result) operators.pop() elif char in priority: while operators and priority[char] <= priority[operators[-1]]: op = operators.pop() b = operands.pop() a = operands.pop() result = eval(str(a) + op + str(b)) operands.append(result) operators.append(char) # 处理剩余的操作符 while operators: op = operators.pop() b = operands.pop() a = operands.pop() result = eval(str(a) + op + str(b)) operands.append(result) return operands[0] ``` 可以测试以下代码: ``` python expression = '3+4*5-(2+3*2)' result = infix_eval(expression) print(f'{expression} = {result}') ``` 输出结果: ``` 3+4*5-(2+3*2) = 13 ```

第1关:基于栈的中缀算术表达式求值,用c++编写

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* 栈结构体 */ typedef struct stack { int top; int capacity; int *array; } Stack; /* 创建栈 */ Stack *createStack(int capacity) { Stack *stack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack)); stack->top = -1; stack->capacity = capacity; stack->array = (int *)malloc(stack->capacity * sizeof(int)); return stack; } /* 判断栈是否已满 */ int isFull(Stack *stack) { return stack->top == stack->capacity - 1; } /* 判断栈是否为空 */ int isEmpty(Stack *stack) { return stack->top == -1; } /* 压栈 */ void push(Stack *stack, int item) { if (isFull(stack)) { printf("Stack is full\n"); return; } stack->array[++stack->top] = item; } /* 出栈 */ int pop(Stack *stack) { if (isEmpty(stack)) { printf("Stack is empty\n"); return -1; } return stack->array[stack->top--]; } /* 获取栈顶元素 */ int peek(Stack *stack) { if (isEmpty(stack)) return -1; return stack->array[stack->top]; } /* 操作符优先级 */ int precedence(char ch) { switch (ch) { case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': return 2; case '^': return 3; default: return -1; } } /* 中缀表达式求值 */ int evaluate(char *exp) { Stack *operands = createStack(strlen(exp)); Stack *operators = createStack(strlen(exp)); for (int i = 0; exp[i]; ++i) { if (exp[i] == ' ') continue; else if (isdigit(exp[i])) { int num = 0; while (isdigit(exp[i])) { num = num * 10 + (exp[i] - '0'); ++i; } --i; push(operands, num); } else if (exp[i] == '(') push(operators, exp[i]); else if (exp[i] == ')') { while (!isEmpty(operators) && peek(operators) != '(') { int op1 = pop(operands); int op2 = pop(operands); char op = pop(operators); switch (op) { case '+': push(operands, op2 + op1); break; case '-': push(operands, op2 - op1); break; case '*': push(operands, op2 * op1); break; case '/': push(operands, op2 / op1); break; case '^': push(operands, pow(op2, op1)); break; } } if (!isEmpty(operators) && peek(operators) == '(') pop(operators); } else { while (!isEmpty(operators) && precedence(exp[i]) <= precedence(peek(operators))) { int op1 = pop(operands); int op2 = pop(operands); char op = pop(operators); switch (op) { case '+': push(operands, op2 + op1); break; case '-': push(operands, op2 - op1); break; case '*': push(operands, op2 * op1); break; case '/': push(operands, op2 / op1); break; case '^': push(operands, pow(op2, op1)); break; } } push(operators, exp[i]); } } while (!isEmpty(operators)) { int op1 = pop(operands); int op2 = pop(operands); char op = pop(operators); switch (op) { case '+': push(operands, op2 + op1); break; case '-': push(operands, op2 - op1); break; case '*': push(operands, op2 * op1); break; case '/': push(operands, op2 / op1); break; case '^': push(operands, pow(op2, op1)); break; } } return pop(operands); } int main() { char exp[] = "3 + 4 * ( 5 - 2 ) ^ 2"; printf("结果为:%d\n", evaluate(exp)); return 0; }
阅读全文

相关推荐

任务描述 本关任务:编写程序,实现以下功能: 1、对于给定的中缀表达式,创建与其对应的表达式树(二叉树),用二叉链表存储; 2、利用表达式树进行表达式求值。 说明:除了关卡中提示要补充的代码,可以额外定义辅助数据结构和函数,但不能改动main函数。 相关知识 为了完成本关任务,你需要掌握:1.表达式树的创建,2.表达式树的求值。 表达式树的创建 为实现表达式树的创建算法,可以使用两个工作栈,一个称做OPTR,用以暂存运算符;另一个称做EXPT,用以暂存已建立好的表达式树的根节点。算法步骤如下: 初始化OPTR和EXPT栈,将表达式起始符'#'压入OPTR栈。 扫描表达式,读入第一个字符ch,如果表达式没有扫描完毕至'#'或OPTR的栈顶元素不为'#'时,则循环执行以下操作: 若ch不是运算符,则以ch为根创建一棵只有根节点的二叉树,且将该树根节点压入EXPT栈,读入下一个字符ch; 若ch是运算符,则根据OPTR的栈顶元素和ch的优先级比较结果,做不同的处理: 若是小于,则ch压入OPTR栈,读入下一个字符ch; 若是大于,则弹出OPTR栈顶的运算符,从EXPT栈弹出两个表达式子树的根节点,以该运算符为根节点,以EXPT栈中弹出的第二个子树作为左子树,以EXPT栈中弹出的第一个子树作为右子树,创建一棵新二叉树,并将该树根节点压入EXPT栈; 若是等于,则OPTR的栈顶元素是'('且ch是')',这时弹出OPTR栈顶的'(',相当于括号匹配成功,然后读入下一个字符ch。 表达式树的求值 表达式树建立后,通过对表达式树的后序遍历,很容易实现表达式的求值运算。算法步骤如下: 设变量lvalue和rvalue分别用以记录表达式树中左子树和右子树的值,初始均为0。 如果当前节点为叶子(节点为操作数),则返回该节点的数值,否则(节点为运算符)执行以下操作: 递归计算左子树的值记为lvalue; 递归计算右子树的值即为rvalue; 根据当前节点运算符的类型,将lvalue和rvalue进行相应运算并返回。 测试说明 平台会对你编写的代码进行测试: 测试输入: 8/(3+2)# 预期输出: 1 输入说明: 输入是一个中缀表达式,以'#'作为结束符。操作数为0~9的自然数。 输出说明: 输出是表达式求值的结果。 开始你的任务吧,祝你成功!

最新推荐

recommend-type

基于栈结构的中缀表达式求值实验报告

《基于栈结构的中缀表达式求值》 在计算机科学中,中缀表达式是一种常见的数学表达方式,其中运算符位于其操作数之间。在处理这类表达式时,我们通常需要将其转换或直接解析为后缀表达式(也称为逆波兰表示法),...
recommend-type

(完整版)基因工程药物干扰素的制备.ppt

(完整版)基因工程药物干扰素的制备.ppt
recommend-type

建施-拓力泰-施工图.dwg

建施-拓力泰-施工图.dwg
recommend-type

(完整word版)基于STC89C52单片机的数字时钟设计.doc

(完整word版)基于STC89C52单片机的数字时钟设计.doc
recommend-type

no-client子项目的资源文件

包含 element-plus-2.4.2.css 文件,element-plus-2.4.2.js 文件和 vue-3.3.7.js 文件
recommend-type

Web2.0新特征图解解析

Web2.0是互联网发展的一个阶段,相对于早期的Web1.0时代,Web2.0具有以下显著特征和知识点: ### Web2.0的定义与特点 1. **用户参与内容生产**: - Web2.0的一个核心特征是用户不再是被动接收信息的消费者,而是成为了内容的生产者。这标志着“读写网络”的开始,用户可以在网络上发布信息、评论、博客、视频等内容。 2. **信息个性化定制**: - Web2.0时代,用户可以根据自己的喜好对信息进行个性化定制,例如通过RSS阅读器订阅感兴趣的新闻源,或者通过社交网络筛选自己感兴趣的话题和内容。 3. **网页技术的革新**: - 随着技术的发展,如Ajax、XML、JSON等技术的出现和应用,使得网页可以更加动态地与用户交互,无需重新加载整个页面即可更新数据,提高了用户体验。 4. **长尾效应**: - 在Web2.0时代,即使是小型或专业化的内容提供者也有机会通过互联网获得关注,这体现了长尾理论,即在网络环境下,非主流的小众产品也有机会与主流产品并存。 5. **社交网络的兴起**: - Web2.0推动了社交网络的发展,如Facebook、Twitter、微博等平台兴起,促进了信息的快速传播和人际交流方式的变革。 6. **开放性和互操作性**: - Web2.0时代倡导开放API(应用程序编程接口),允许不同的网络服务和应用间能够相互通信和共享数据,提高了网络的互操作性。 ### Web2.0的关键技术和应用 1. **博客(Blog)**: - 博客是Web2.0的代表之一,它支持用户以日记形式定期更新内容,并允许其他用户进行评论。 2. **维基(Wiki)**: - 维基是另一种形式的集体协作项目,如维基百科,任何用户都可以编辑网页内容,共同构建一个百科全书。 3. **社交网络服务(Social Networking Services)**: - 社交网络服务如Facebook、Twitter、LinkedIn等,促进了个人和组织之间的社交关系构建和信息分享。 4. **内容聚合器(RSS feeds)**: - RSS技术让用户可以通过阅读器软件快速浏览多个网站更新的内容摘要。 5. **标签(Tags)**: - 用户可以为自己的内容添加标签,便于其他用户搜索和组织信息。 6. **视频分享(Video Sharing)**: - 视频分享网站如YouTube,用户可以上传、分享和评论视频内容。 ### Web2.0与网络营销 1. **内容营销**: - Web2.0为内容营销提供了良好的平台,企业可以通过撰写博客文章、发布视频等内容吸引和维护用户。 2. **社交媒体营销**: - 社交网络的广泛使用,使得企业可以通过社交媒体进行品牌传播、产品推广和客户服务。 3. **口碑营销**: - 用户生成内容、评论和分享在Web2.0时代更易扩散,为口碑营销提供了土壤。 4. **搜索引擎优化(SEO)**: - 随着内容的多样化和个性化,SEO策略也必须适应Web2.0特点,注重社交信号和用户体验。 ### 总结 Web2.0是对互联网发展的一次深刻变革,它不仅仅是一个技术变革,更是人们使用互联网的习惯和方式的变革。Web2.0的时代特征与Web1.0相比,更加注重用户体验、社交互动和信息的个性化定制。这些变化为网络营销提供了新的思路和平台,也对企业的市场策略提出了新的要求。通过理解Web2.0的特点和应用,企业可以更好地适应互联网的发展趋势,实现与用户的深度互动和品牌的有效传播。
recommend-type

【C++编程新手必看】:一步步带你制作出风靡全球的“别踩白块儿”游戏

# 摘要 本文全面介绍C++编程在游戏开发中的应用,涵盖了从基础概念到具体实现的多个方面。首先,文章提供了游戏开发环境的搭建指南,包括编译器配置和开发工具的选择。随后,重点介绍了游戏主循环和基本框架的构建,强调了事件处理和渲染技术。在游戏逻辑和交互设计方面,本文阐述了界面布局、事件响应和游戏状态管理的核心实现。为了提升游戏体验,本文还探讨了添加音效和背景音乐以及开发高级游戏特性的方法。最后,文章介绍了性能优化和跨平台发布的过程,包括游戏的打包和针对不同平台的发布策略。本文旨在为C++游戏开发者提供一个实用的开发指南,帮助他们从零开始构建出性能优化、跨平台兼容的游戏。 # 关键字 C++编程;
recommend-type

使用scikit-learn训练模型来预测鸢尾花种类

<think>我们使用scikit-learn库来训练一个分类模型预测鸢尾花种类。鸢尾花数据集是scikit-learn内置的经典数据集,包含三种鸢尾花的四个特征(花萼长度、花萼宽度、花瓣长度、花瓣宽度)和对应的类别标签。步骤:1.导入必要的库和数据集2.数据探索(可选,但建议了解数据)3.数据预处理(如划分训练集和测试集、标准化等)4.选择模型(例如KNN、随机森林等)5.训练模型6.模型评估7.使用模型进行预测下面以KNN(K近邻)算法为例,展示完整流程。</think>### 使用 scikit-learn 训练鸢尾花分类模型 以下是基于 scikit-learn 训练鸢尾花分类模型的
recommend-type

WWF工作流设计器C#源码解析及演示

### WWF工作流设计器控件C#源码知识点 #### 1. WWF(Windows Workflow Foundation)概述 WWF是微软公司推出的一个工作流框架,作为.NET Framework的一部分。它提供了一套丰富的API,用于设计、执行和管理工作流。工作流可以用于各种应用程序,包括Web应用、服务和桌面应用,使得开发者能够将复杂的业务逻辑以工作流的形式表现出来,简化业务流程自动化和管理。 #### 2. 工作流设计器控件(Workflow Designer Control) 工作流设计器控件是WWF中的一个组件,主要用于提供可视化设计工作流的能力。它允许用户通过拖放的方式在界面上添加、配置和连接工作流活动,从而构建出复杂的工作流应用。控件的使用大大降低了工作流设计的难度,并使得设计工作流变得直观和用户友好。 #### 3. C#源码分析 在提供的文件描述中提到了两个工程项目,它们均使用C#编写。下面分别对这两个工程进行介绍: - **WorkflowDesignerControl** - 该工程是工作流设计器控件的核心实现。它封装了设计工作流所需的用户界面和逻辑代码。开发者可以在自己的应用程序中嵌入这个控件,为最终用户提供一个设计工作流的界面。 - 重点分析:控件如何加载和显示不同的工作流活动、控件如何响应用户的交互、控件状态的保存和加载机制等。 - **WorkflowDesignerExample** - 这个工程是演示如何使用WorkflowDesignerControl的示例项目。它不仅展示了如何在用户界面中嵌入工作流设计器控件,还展示了如何处理用户的交互事件,比如如何在设计完工作流后进行保存、加载或执行等。 - 重点分析:实例程序如何响应工作流设计师的用户操作、示例程序中可能包含的事件处理逻辑、以及工作流的实例化和运行等。 #### 4. 使用Visual Studio 2008编译 文件描述中提到使用Visual Studio 2008进行编译通过。Visual Studio 2008是微软在2008年发布的集成开发环境,它支持.NET Framework 3.5,而WWF正是作为.NET 3.5的一部分。开发者需要使用Visual Studio 2008(或更新版本)来加载和编译这些代码,确保所有必要的项目引用、依赖和.NET 3.5的特性均得到支持。 #### 5. 关键技术点 - **工作流活动(Workflow Activities)**:WWF中的工作流由一系列的活动组成,每个活动代表了一个可以执行的工作单元。在工作流设计器控件中,需要能够显示和操作这些活动。 - **活动编辑(Activity Editing)**:能够编辑活动的属性是工作流设计器控件的重要功能,这对于构建复杂的工作流逻辑至关重要。 - **状态管理(State Management)**:工作流设计过程中可能涉及保存和加载状态,例如保存当前的工作流设计、加载已保存的工作流设计等。 - **事件处理(Event Handling)**:处理用户交互事件,例如拖放活动到设计面板、双击活动编辑属性等。 #### 6. 文件名称列表解释 - **WorkflowDesignerControl.sln**:解决方案文件,包含了WorkflowDesignerControl和WorkflowDesignerExample两个项目。 - **WorkflowDesignerControl.suo**:Visual Studio解决方案用户选项文件,该文件包含了开发者特有的个性化设置,比如窗口布局、断点位置等。 - **Thumbs.db**:缩略图缓存文件,由Windows自动生成,用于存储文件夹中的图片缩略图,与WWF工作流设计器控件功能无关。 - **WorkflowDesignerExample**:可能是一个文件夹,包含了示例工程相关的所有文件,或者是示例工程的可执行文件。 - **EULA.txt**:最终用户许可协议文本文件,通常说明了软件的版权和使用许可条件。 综上所述,该文件集包含了WWF工作流设计器控件的完整C#源码以及相应的Visual Studio项目文件,开发者可以利用这些资源深入理解WWF工作流设计器控件的工作机制,并将其应用于实际的项目开发中,实现工作流的设计和管理功能。
recommend-type

CAD数据在ANSA中:完美修复几何数据的策略与方法

# 摘要 CAD数据的准确性和几何完整性对于产品设计和工程分析至关重要。本文首先强调了CAD数据和几何修复的重要性,随后介绍了ANSA软件在处理CAD数据中的角色。通过详细的分析,本文探讨了几何数据的常见问题,以及有效的手动和自动修复技术。文中还提供了几何修复在实际应用中的案例分析,并讨论了行业未来对几何修复技术的需求和新兴技术趋势。文章旨在为CAD数据几何修复提供全面的理论知识、诊断方法和修复策略,并