用python实现表达式树

最新推荐文章于 2025-06-09 11:28:38 发布

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#python #数据结构 #表达式 #树 #二叉树

本文介绍了如何使用Python构建表达式树，通过字符串搜索而非栈来判断括号层次，并递归构造函数处理运算符。详细过程包括定义符号枚举类、遍历计算表达式以及测试代码的正确性。

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用python实现表达式树

在此实现中，我们采用了朴实的字符串搜索方法，而没有采用栈等方式。

判断括号的层数，对于字符串中每一个字符所在的括号层数做标记。
如果表达式是一个数字，则直接返回。
寻找层数为0（即最外层）的最右侧‘+’或‘-’，对符号左右侧分别递归调用构造函数。
如果未找到，则寻找最右侧‘*’或‘/’，对符号左右侧分别调用递归构造函数。

首先定义符号的枚举类

import enum

class Operators(enum.Enum):
    equal = 0
    plus = 1
    minus = 2
    times = 3
    divide = 4


class EquationTree:
    def __init__(self, operator=None, left=None, right=None):
        # elements of the branches can be numbers or trees
        self.left = left
        self.right = right
        self.operator = operator

    @classmethod
    def build_with_exp(cls, exp):
        if exp[0] == '(' and exp[-1] == ')':
            exp = exp[1:-1]
        # deal with pure number
        try:
            number = float(exp)
            return number
        except:
            pass
        # deal with ()
        level = 0
        levels = []
        for i in range(len(exp)):
            # in reverse order
            if exp[i] == '(':
                level += 1
            if exp[i] == ')':
                level -= 1
            levels.append(level)

        # find the rightest + or -
        index = -1
        op = None
        for i in range(<