前缀转中缀、后缀表达式的转换

本文详细介绍了两种将中缀表达式转换为前缀和后缀的方法,包括括号法和堆栈法。通过实例展示了如何处理运算符的优先级,以及在遇到括号时如何正确地进行转换。堆栈法中特别强调了运算符栈的运作机制,解释了如何根据优先级决定何时入栈和出栈。

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1 括号法

假设运算式为
a + b * c + (d * e + f) * g
步骤

  1. 按照运算符的优先级给所有的运算单位加括号
    运算式为
    ((a + (bc)) + (((de) + f) *g))
  2. 将中缀转化为前缀和后缀
    前缀:把运算符移动到对应括号的前面,然后去掉括号即可
    +(+(a*(bc)) * (+(*(de) f)g))
    ++a * bc * + * defg
    后缀:把运算符移到对应的括号后面,然后去掉括号即可
    (((a(bc) *) + (((de) * f) + g) * ) +
    abc *+ de * f + g *+

2 堆栈法

中缀转后缀

  1. 从左到右扫描每一个字符。如果扫描到的字符是操作数(a,b等),就直接输出这些操作数。
  2. 如果不是数字,该字符则是运算符,此时需比较优先关系。
    构造一个运算符栈,此运算符在栈内遵循**越往栈顶优先级越高**的原则

做法:将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。

  • 如果该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符,则将该运算符入栈。
  • 若不是的话,则将栈顶的运算符从栈中弹出,直到栈顶运算符的优先级**低于**当前运算符,将该字符入栈。
    注意:这里的低于含义是:当栈顶元素的优先级和当前运算符的优先级相同时,栈顶元素也会出栈
  • 如果遇到的操作符是左括号"(",就直接将该操作符输出到堆栈当中。该操作符只有在遇到右括号")“的时候移除。这是一个特殊符号该特殊处理。”(“和”)"中间的内容还是按照前面的规则操作
    假设运算式为
    a + b * c + (d * e + f) * g
    当进行到如下图所示这一步时,第二个加号(红色)需要进入堆栈
    在这里插入图片描述
    由于堆栈中的乘号和第一个加号(黑色)的优先级不低于第二个加号(红色)的优先级,所以乘号和第一个加号(黑色)依次弹出堆栈,第二个加号(红色)进行堆栈,变成如下结果:
    在这里插入图片描述
    当进行到如下图所示这一步时,第三个加号(绿色)需要进入堆栈在这里插入图片描述
    由于堆栈中的乘号的优先级不低于第三个加号(绿色)的优先级,所以乘号弹出堆栈,第三个加号(绿色)进行堆栈,变成如下结果:
    在这里插入图片描述
    然后遇到右括号,将左右括号之间的符号即绿色的加号输出即可,最后乘号进入堆栈,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    最后将乘号和加号依次弹出堆栈即可
    在这里插入图片描述
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