二叉树表达式求值.docx
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二叉树表达式求值
二叉树表达式求值
本文由邓志光8贡献
//二叉树上的表达式求值算法
#include
#include
#include
#definemax100
typedefstruct
{
char*data;
inttop;
intstacksize;
}seqstack1;
typedefstructTree
{
chardata1[max];
floatdata2;
structTree*lchild,*rchild;
}*BiTree,Bnode;
typedefstruct
{
BiTree*data;
inttop;
intstacksize;
}seqstack2;
//运算符栈
intinitstack1（seqstack1&L）
{
L.data=（char*）malloc（max*sizeof（char））;
if（L.data==NULL）exit（0）;
L.top=-1;
L.stacksize=max;
return1;
}
intpushstack1（seqstack1&L,charch）
{
if（L.top==L.stacksize-1）
{
printf（"栈满!
\n"）;return0;
}
L.top++;
L.data[L.top]=ch;
return1;
}
charpopstack1（seqstack1&L）
{
if（L.top==-1）
printf（"@空栈!
\n"）;
else
returnL.data[L.top--];
}
chargettop1（seqstack1L）
{
if（L.top==-1）
printf（"!
!
空栈!
\n"）;
else
returnL.data[L.top];
}
//操作数栈
intinitstack2（seqstack2&L）
{
L.data=（BiTree*）malloc（max*sizeof（BiTree））;
if（L.data==NULL）exit（0）;
L.top=-1;
L.stacksize=max;
return1;
}
intpushstack2（seqstack2&L,BiTreeT）
{
if（L.top==L.stacksize-1）
{
printf（"栈满!
\n"）;return0;
}
L.top++;
L.data[L.top]=T;
return1;
}
intpopstack2（seqstack2&L,BiTree&T）
{
if（L.top==-1）
{printf（"?
空栈!
\n"）;return0;}
T=L.data[L.top];
L.top--;
return1;
}
intgettop2（seqstack2L,BiTree&T）
{
if（L.top==-1）
{printf（"空栈!
\n"）;return0;}
T=L.data[L.top];
return1;
}
//求值栈
intprior（charstr1,charstr2）
{
switch（str1）
{
case'#':
case'（':
case'[':
return0;break;
case'*':
case'/':
return1;break;
case'+':
case'-':
switch（str2）
{
case'+':
case'-':
case'#':
return1;break;
case'*':
case'/':
return0;break;
}break;
}
}
intindigit（charch）
{
if（ch>='0'&&ch<='9'||ch=='.'）
return1;
else
return0;
}
floatcalculate（floata,floatb,char*ch）
{
if（strcmp（ch,"*"）==0）
return（a*b）;
elseif（strcmp（ch,"/"）==0）
return（a/b）;
elseif（strcmp（ch,"+"）==0）
return（a+b）;
else
return（a-b）;
}
floattransform（char*ch）
{
floatresult=0,result1=0,result2=0;
charstr[20];
inti=0,k=0;
while（ch[i]>='0'&&ch[i]<='9'）
{
result1=result1*10+ch[i]-'0';
i++;
}
if（ch[i]=='\0'）
returnresult1;
else
{
while（ch[i]!
='\0'）
{
str[k]=ch[i];
k++;i++;
}
str[k]='\0';
k--;
while（str[k]!
='.'）
{
result2=result2*0.1+str[k]-'0';
k--;
}
result2=result2*0.1;
result=result1+result2;
returnresult;
}
}
//建子叶
voidcreateleaf（BiTree&T,char*ch,seqstack2&L2）
{
floatn;
T=（Bnode*）malloc（sizeof（Bnode））;
if（T==NULL）exit（0）;
n=transform（ch）;
strcpy（T->data1,ch）;
T->data2=n;
T->lchild=T->rchild=NULL;
pushstack2（L2,T）;
}
//建子树
voidcreatetree（BiTree&T,char*ch,BiTreerchild,BiTreelchild,seqstack2&L2）
{
floatn;
ch[1]='\0';
T=（Bnode*）malloc（sizeof（Bnode））;
if（T==NULL）exit（0）;
popstack2（L2,rchild）;
popstack2（L2,lchild）;
n=calculate（lchild->data2,rchild->data2,ch）;
T->data2=n;strcpy（T->data1,ch）;
T->rchild=rchild;T->lchild=lchild;
pushstack2（L2,T）;
}
//表达式转换为二叉树存储
BiTreeTobitree（char*p）
{
seqstack1L1;seqstack2L2;
inti=0,j=0;
BiTreeT,lchild,rchild;
charstr[20],ch;
initstack1（L1）;pushstack1（L1,'#'）;initstack2（L2）;
while（p[i]!
='\0'）
{
if（indigit（p[i]））
{
while（indigit（p[i]））
{
str[j++]=p[i];
i++;
}
str[j]='\0';
createleaf（T,str,L2）;
j=0;i--;
}
else
{
switch（p[i]）
{
case'（':
case'[':
pushstack1（L1,p[i]）;break;
case'）':
ch=popstack1（L1）;
while（ch!
='（'）
{
createtree（T,&ch,rchild,lchild,L2）;
ch=popstack1（L1）;
}
break;
case']':
ch=popstack1（L1）;
while（ch!
='['）
{
createtree（T,&ch,rchild,lchild,L2）;
ch=popstack1（L1）;
}
break;
default:
ch=gettop1（L1）;
while（prior（ch,p[i]））
{
createtree（T,&ch,rchild,lchild,L2）;
ch=popstack1（L1）;ch=gettop1（L1）;
}
pushstack1（L1,p[i]）;
break;
}
}
i++;
}
popstack2（L2,T）;
returnT;
}
//后序遍历表达式树
voidpostorder（BiTreeT）
{
if（T）
{
postorder（T->lchild）;
postorder（T->rchild）;
printf（"%s",T->data1）;
}
}
//先序遍历表达式树
voidmidorder（BiTreeT）
{
if（T）
{
midorder（T->lchild）;
printf（"%s",T->data1）;
midorder（T->rchild）;
}
}
voidmain（）
{
char*p;
BiTreeT;
p=（char*）malloc（max*sizeof（char））;
printf（"输入表达式（以#号结束）:
"）;
scanf（"%s",p）;
T=Tobitree（p）;
printf（"后缀式为:
"）;
postorder（T）;
printf（"\n"）;
printf（"前缀式为"）;
midorder（T）;
printf（"\n"）;
printf（"结果为:
"）;
printf（"%.3f\n",T->data2）;
}
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