中缀表达式转换成前缀表达式和后缀表达式的极其简单方法

本文详细介绍了如何将中缀表达式转换为前缀和后缀表达式,包括具体步骤和实例演示,帮助读者理解不同表达式形式的转换方法。

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35,15,+,80,70,-,*,20,/               //后缀表达方式
(((35+15)*(80-70))/20)=25           //中缀表达方式  
/,*,+,35,15,-,80,70, 20             //前缀表达方式 

人的思维方式很容易固定~~!正如习惯了10进制。就对2,3,4,8,16
等进制不知所措一样~~!
人们习惯的运算方式是中缀表达式。而碰到前缀,后缀方式。。迷茫
其实仅仅是一种表达式子的方式而已(不被你习惯的方式)
我这里教你一种也许你老师都没跟你讲的简单转换方式

方法一:

一个中缀式到其他式子的转换方法~~

这里我给出一个中缀表达式~
a+b*c-(d+e)
第一步:按照运算符的优先级对所有的运算单位加括号~
        式子变成拉:((a+(b*c))-(d+e))
第二步:转换前缀与后缀表达式
        前缀:把运算符号移动到对应的括号前面
              则变成拉:-( +(a *(bc)) +(de))
              把括号去掉:-+a*bc+de  前缀式子出现
        后缀:把运算符号移动到对应的括号后面
              则变成拉:((a(bc)* )+ (de)+ )-
              把括号去掉:abc*+de+-  后缀式子出现
发现没有,前缀式,后缀式是不需要用括号来进行优先级的确定的。
如果你习惯拉他的运算方法。计算的时候也就是从两个操作数的前面

或者后面找运算符。而不是中间找,那么也就直接可以口算拉

后缀表达法,我们又把它称为逆波兰(Reverse Polish Notation ,RPN ),用它可以实现简单的四则运算求值

像“9+(3-1)*3+10/2”用后缀表示法应该是“9 3 1 - 3 * + 10 2 / +”

方法二:二叉树求解法

表达式A*B:左子树为表达式A,右子树为表达式B,可以先求左子树所表示的表达式的值,再求右子树所表示的表达式的值,最后二者相乘。注意,所画出的二叉树,它的叶子节点为数值,非叶子节点是运算符。画出二叉树以后,依次进行前序遍历和后序遍历,可以得出前缀表达式和后缀表达式。

 例如美团曾经出过的一个笔试题目:

解答:

根据题目,我们可以画出二叉树,如图所示:

然后根据后序遍历,即可得出后缀表达式,前序遍历即可得出前缀表达式~

后缀表达式转中缀表达式

 从左到右遍历中缀表达式的每个数字和符号,若是数字就输出,即称为后缀表达式的一部分;若是符号,则判断其与栈顶符号的优先级,是有括号或者优先级不高于栈顶符号则栈顶元素依次出栈并输出,并将当前符号进栈,一直到最终输出到后缀表达式为止。

后缀表达式计算结果:

 从从左到右遍历表达式的每个数字和符号,遇到数字就进栈,遇到是符号,就将处于栈顶的两个数字出栈,进行运算,运算结果出栈(这里应该是将运算结果再入栈才对),一直到最终获得结果

 

设计一个中缀表达式为后缀(也称为逆波兰表示法,RPN)前缀(也称为波兰表示法,Prefix)的程序,通常需要使用到栈的数据结构。以下是基本步骤: 1. **前缀表达式(Polish Notation)**: - 初始化一个空栈一个结果字符串。 - 遍历输入的中缀表达式的每个字符: - 如果遇到数字,直接添加到结果字符串中。 - 如果遇到操作符,弹出栈顶的操作符,直到遇到优先级低于当前操作符的元素或栈为空,然后将当前操作符添加到结果字符串的前面。 - 最后,如果栈非空,把剩余的栈顶元素依次压回结果字符串。 - 结果字符串即为前缀表达式。 2. **后缀表达式(Reverse Polish Notation, RPN)**: - 使用两个栈,一个用于存储运算符,另一个用于临时存放操作数。 - 当遍历到数字时,直接将其压入第二个栈。 - 当遇到操作符时,比较其优先级与第二个栈顶的运算符: - 若优先级高于栈顶,或栈为空,将该操作符压入第一个栈。 - 否则,从第二个栈取出所有比它优先级低的操作符,放入结果字符串,然后处理栈顶的操作符。 - 遍历结束后,将第二栈剩下的数字依次放入结果字符串。 - 结果字符串即为后缀表达式。 下面是一个简单的Python伪代码示例: ```python def infix_to_prefix(expression): prefix = '' operators = [] for char in expression: if is_number(char): prefix += char else: while (operators and precedence(char) <= precedence(operators[-1])): prefix += operators.pop() operators.append(char) while operators: prefix += operators.pop() return prefix def infix_to_rpn(expression): stack = [] rpn = '' for char in expression: if is_number(char): rpn += char else: while stack and precedence(char) >= precedence(stack[-1]): rpn += stack.pop() stack.append(char) rpn += ''.join(stack) return rpn # 递归函数用于判断优先级 def precedence(op): # ... 实现相应优先级计算 ... # 测试部分 infix_expr = "A + B * C" prefix_expr = infix_to_prefix(infix_expr) rpn_expr = infix_to_rpn(infix_expr) print(f"Infix: {infix_expr}\nPrefix: {prefix_expr}\nRPN: {rpn_expr}") ``` 记得在实际编写程序时,你需要实现`is_number()`、`precedence()`等辅助函数,以及处理优先级规则。
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