
逆波兰式(Reverse Polish notation,RPN,或逆波兰记法),也叫后缀表达式(将运算符写在操作数之后)
- 中文名称 逆波兰式
- 外文名称 Reverse Polish notation,RPN
- 又称 后缀表达式
- 使用方式 将运算符写在操作数之后
算法定义
一个表达式E的后缀形式可以如来自下定义:
(1)如果E是一个变量或常量,则E的后缀式是E本身。
360百科 (2)如果E是E1 op E2形式的表达式,这里op是任何振二元操作符,则E的后缀式为E零观官1'E2' op,这里E1'和E2'分别为E1和E2的后缀式。
(3)如果E是(E1)形式的表达式,则E1的后缀式就是E的后缀式。
如:我们平时写a反奏+b,这是中缀表达式,写成后缀表达式就是:ab+
(a+b)*c-(a+b)/e的后缀表达式为:
(a+b)*c-(a+b)/e
→((a+b)*c)((a+b)/e)-
→((a+b)c*)((a+b)e/)-
→(ab+c*)(ab+e/)酒厂独八束-
→ab+c*ab+e久笑端充究/-
算法作用
实现逆波兰式的算法,难度并不扬例油掉笔育某同树乐大,但为什么要将看似简单的中缀表达式转换为复杂的逆波兰式?原因就在于这个简单是相对人类的思维结构黑吗来说的,对计算机而言中序表达式是非常复杂的结象足蛋请菜巴节蛋构。相对的,逆波兰式在计算机轮红华审升看来却是比较简单易懂的结构。因为计算机普遍采用的内存结构是栈式结构,它执行先进后出的顺序。
算书这抓空步希盐布赵审生法实现
将一个普通的中缀表达式转换为逆波兰表达式的一般算法是:
首先需要分配2个栈,一个作为临时存储运算符的栈S1(含一个结束符号),一个作为存放山范练似耐严协低谈结果(逆波兰式)的栈S2(空栈),S1栈可先放入优先级最低的运算符#,注意,中缀式应以此最低优先级的运算符字掉台结束。可指定其他字符,不一定非#不可。从中缀式的左端开始取字符,逐序进行如下步骤:
(1)若取出的字符是操作数,则分来自析出完整的运算数,360百科该操作数直接送入S2栈。
(2)若取出的字符是运算符,则将该运算符与S1栈栈顶元素比较,如果该运算符(不包括括号运算符)优先级高于S1栈栈顶运算符(包括左括号)优先级,则将该运算符进S1栈,否则,将S1栈的栈顶运算符弹出,送入S2栈中,直至S1栈栈顶运算符(包括左括号)低于(不包括等于)该运算符优先级时停止弹出运算符,最后将该运算符送入S1栈。
(3)若取出的也游只金叶阻慢动久脚字符是"(",则直接送入S1栈顶。
(4)若取出的字符是")",则将距离S1栈栈顶最近的"("之间的运算符,逐个出栈,依次送入S2栈,此时抛弃"("。
(5)重复上面的1~4步,直至处理完所有的输入字符。
(6)若取出的字符是"#",则将S1栈内所有运算符(不包括"#"),逐个出栈,依次送入S2栈。
完成以上据阿步骤,S2栈便为未马愿乐温逆波兰式输出结果。不过万福触命交投她S2应做一下逆序处理。便可以按房或易阳王选侵整呼落到照逆波兰式的计算方法计算了!
计算方法
新建一个表达式,如果当前字符为变量或者为数字,则压栈,如果是运算符,则将栈顶两个元素弹出作相应运算,结果再入栈,最后当表达及式扫描完后,栈里的就映点英真是结果。
算法举例
下面以(a+b)*c为例子进鲁案行说明:
(a+b)*c的逆波兰式为ab+c*,假设计算机把ab+c*按从左到右的顺序压入栈中,并且按照遇到运算符就把栈顶两个元素出栈,执行运算,得到的结果再入栈的早厂额省善案按节逐须快原则来进行处理,那么ab+c*的执行结果如下:
1)a入栈(0位置)
2)b入栈(教水感1位置)
3)遇到运算符"+",将a和b出栈,执行a+b的操作,得到结果d=a+b,再将d入栈(0位置)
4)c入栈(现意方话革赵影都兴可1位置)
5)遇到运算符"*",将d和c出栈,执行d*c的操作,得到结果e,再将e入栈(0位置)
经过以上运算,计算机就可以得到(a+b)*c的运算结果e了。
逆波兰式除了可以实现上述类型的运算,它还可以派生出许多新的算法,术酸久死客呀氢序作数据结构,这就需要灵活运用了。逆波兰式只是一种序列矿支前由推影想留落这序体现形式。
算法图示
其中△非异责水代表一个标识,ω代表预算法,名字Q代表变量(如int a,b等),
算法用到三个栈:a栈,b栈,i包互蛋n栈。
其中a栈用来存储逆波兰式,b用来存储△号和运算符,in栈为输入栈。
第一竖排为b栈中符号,第一横排为输入栈中符号。
pop(in)为输入栈栈顶元素出栈,pop(a,Q)为Q入a栈,NEXT算法即为进行下一轮循环,其中ω1
算法开始时,现将△如b栈,输入栈以#号结尾。
?
输入流 b[s-1] | 名字Q? | ( | ω2 | )? | # |
△ | POP(in); PUSH(a,Q) NEXT | POP(in); PUSH(b,△) NEXT | POP(in) PUSH(b,ω2) NEXT | POP(in) POP(b,B)?NEXT | STOP |
ω1 | POP(in) PUSH(a,Q)? NEXT | POP(in) PUSH(b,△) NEXT | 若ω1 POP(in) PUSH(b,ω2) NEXT? 若ω1≥ω2,则POP(in) POP(b,B), PUSH(a,B) | POP(b,B) PUSH(a,B) | POP(b,B) PUSH(a,B) |
程序实现
C/C++语言版
数据结构版
还有一种方法,用2叉树.
二叉树法
将最终进行的运算符记为根节点,将两边的表达式分别记为左右子树,依次进行直到所有的运算符与数字或字母标在一棵二叉树上。然后对二叉树进行后序遍历即可。