19、树结构与表达式解析：从理论到实践

树结构与表达式解析：从理论到实践

在计算机科学领域，树结构是一种非常重要的数据结构，它在很多方面都有广泛的应用，比如表达式解析、数据排序等。下面我们将详细介绍树结构在这些方面的应用。

1. 抽象语法树（AST）的构建与评估

抽象语法树（AST）通常是由解释器或编译器自动构建的。当执行Python程序时，Python解释器会扫描程序并构建其抽象语法树，这个过程由解析器完成。解析器是一个程序或程序的一部分，它读取文件并自动构建表达式的抽象语法树，如果程序或表达式格式不正确，会报告语法错误。

对于简单的表达式，如前缀表达式，我们可以自己构建解析器。以下是一个简单的示例代码，展示了如何构建和评估抽象语法树：

import queue

class TimesNode:
    def __init__(self, left, right):
        self.left = left
        self.right = right

    def eval(self):
        return self.left.eval() * self.right.eval()

    def inorder(self):
        return "(" + self.left.inorder() + " * " + self.right.inorder() + ")"

class PlusNode:
    def __init__(self, left, right):
        self.left = left
        self.right = right

    d