【C++】洛谷P1449 后缀表达式

本文探讨了如何利用栈结构解析和计算后缀表达式,通过实例演示了从输入字符串到求值的完整过程。重点在于理解后缀表达式的规则,并使用C++代码实现栈的应用。

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后缀表达式

题目描述

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,严格地由左而右新进行(不用考虑运算符的优先级)。

如:3*(5-2)+7\texttt{3*(5-2)+7}3*(5-2)+7 对应的后缀表达式为:3.5.2.-*7.+@\texttt{3.5.2.-*7.+@}3.5.2.-*7.+@。在该式中,@ 为表达式的结束符号。. 为操作数的结束符号。

输入格式

输入一行一个字符串 sss,表示后缀表达式。

输出格式

输出一个整数,表示表达式的值。

样例 #1

样例输入 #1

3.5.2.-*7.+@

样例输出 #1

16

提示

数据保证,1≤∣s∣≤501 \leq |s| \leq 501s50,答案和计算过程中的每一个值的绝对值不超过 10910^9109

思路: 使用栈结构,遍历字符串并将遍历到的数字存入栈中,当遍历到运算符时,让栈顶的两个元素出栈,进行相应的运算后将结果再存入栈中,最后栈中的元素即为所求的值

代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    string s;
    cin >> s;
    stack<int> st;
    int temp = 0, a, b, ans = 0;
    for(int i = 0; i < s.length(); i++){
        if(s[i] >= '0' && s[i] <= '9') temp = temp * 10 + (s[i] - '0');
        else if(s[i] == '.') st.push(temp), temp = 0;
        else if(s[i] == '+'){
            a = st.top();
            st.pop();
            b = st.top();
            st.pop();
            ans = a + b;
            st.push(ans);
        }
        else if(s[i] == '-'){
            a = st.top();
            st.pop();
            b = st.top();
            st.pop();
            ans = b - a;
            st.push(ans);
        }
        else if(s[i] == '*'){
            a = st.top();
            st.pop();
            b = st.top();
            st.pop();
            ans = a * b;
            st.push(ans);
        }
        else if(s[i] == '/'){
            a = st.top();
            st.pop();
            b = st.top();
            st.pop();
            ans = b / a;
            st.push(ans);
        }
        else if(s[i] == '%'){
            a = st.top();
            st.pop();
            b = st.top();
            st.pop();
            ans = a % b;
            st.push(ans);
        }
    }
    cout << ans;
    return 0;
}
### 将中缀表达式转换为后缀表达式算法 将中缀表达式转换为后缀表达式算法通常基于栈的数据结构来完成。以下是详细的描述: #### 1. 基本原理 中缀表达式运算符位于两个操作数之间的表达方式(如 `4 + 5`),而后缀表达式则是运算符位于两个操作数之后的方式(如 `4 5 +`)。为了便于计算机处理,常需将中缀表达式转化为后缀表达式。 转化的核心在于利用栈存储运算符,并按照优先级规则决定何时输出这些运算符到最终的结果字符串中[^2]。 #### 2. 算法步骤 以下是具体的实现逻辑: - 初始化一个空栈用于保存运算符。 - 遍历输入的中缀表达式中的每一个字符。 - 如果当前字符是一个数字或变量,则直接将其加入到结果字符串中[^3]。 - 如果当前字符是左括号 `(`,则直接压入栈中。 - 如果当前字符是右括号 `)`,则依次弹出栈顶元素并加入到结果字符串中,直到遇到对应的左括号为止。注意此时应丢弃该左括号而不加入结果字符串。 - 如果当前字符是一个运算符,则比较其与栈顶运算符的优先级关系: - 若栈为空或者栈顶元素为左括号 `( )` 或者当前运算符优先级高于栈顶运算符,则将当前运算符压入栈中。 - 否则,持续弹出栈顶运算符并加入到结果字符串中,直至满足上述条件后再将当前运算符压入栈中。 - 当遍历完成后,如果栈中仍有剩余运算符,则逐一弹出并将它们加入到结果字符串中。 #### 3. C++ 实现代码 下面提供了一个完整的 C++ 示例程序,展示如何实现这一过程: ```cpp #include <iostream> #include <stack> #include <string> using namespace std; // 判断是否为操作数 bool isOperand(char c) { return (c >= '0' && c <= '9'); } // 获取运算符优先级 int precedence(char op) { if(op == '+' || op == '-') return 1; if(op == '*' || op == '/') return 2; return 0; } // 转换函数 string infixToPostfix(string expression) { stack<char> s; string result = ""; for(int i = 0; i < expression.length(); ++i){ char c = expression[i]; // 如果是操作数,直接添加到结果 if(isOperand(c)){ result += c; } // 左括号直接入栈 else if(c == '('){ s.push('('); } // 右括号时弹出直到找到匹配的左括号 else if(c == ')'){ while(!s.empty() && s.top() != '('){ result += s.top(); s.pop(); } if(!s.empty()) s.pop(); // 移除左括号 } // 运算符处理 else{ while(!s.empty() && precedence(s.top()) >= precedence(c)){ result += s.top(); s.pop(); } s.push(c); } } // 弹出栈中剩余的运算符 while(!s.empty()){ result += s.top(); s.pop(); } return result; } int main(){ string expression = "(A+B)*(C-D)"; cout << "后缀表达式是:" << infixToPostfix(expression) << endl; return 0; } ``` 此代码实现了基本的功能需求,并通过简单的测试验证了正确性[^1]。 ###
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