中缀算术表达式求值(超详细代码)

本文详细介绍了如何使用栈数据结构来求解中缀算术表达式值,包括数字处理、括号处理和运算符优先级判断。通过C++模板函数实现两个栈,分别存储数字和运算符,对输入的表达式进行计算,给出多个测试样例验证算法正确性。算法的时间复杂度和空间复杂度均为O(n),其中n为表达式字符串长度。

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  • 算法使用的主要数据结构和实现的基本思路

  1. 数据结构

由于是求表达式值的过程, 所以要用栈数据结构

由于是有运算符和数字两个对象, 所以要用两个栈来存储

        2. 算法

遇到各节点后的处理

  1. 数字

数字并不会产生计算过程, 所以只需提取数字, 将数字压栈

  1. 括号

括号分为两个运算符 ( 和 )

遇到 ‘( ‘说明会往下走, 所以只需将 ‘(‘ 压栈

遇到 ‘)’ 说明会往上走, 所以要计算括号表示的子树的结果, 所以要逆向计算运算符直至遇到 (

  1. 普通二元运算符

如果当前运算符优先级比上一运算符高, 说明是往下走, 则只需将运算符压栈

如果当前运算符优先级比上一运算符低, 说明是往上走, 则需要一直计算上一运算符直至当前运算符优先级比上一运算符高

  • 具体代码

注:因为要创建俩个不同类型的栈,所以使用C++里的模板函数

创建栈:


#define INIT_SIZE 10

template<typename T>
class stack{
    private:
      
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