数据结构C++以二叉链表表示表达式,用后序遍历的方法实现计算表达式值的算法。测试输入,每行是一棵表示表达式的二叉树的特殊形式的前序序遍历编码序列: +1##*2##+3##4## 预期输出是相应表达式的值: 15
时间: 2024-12-17 10:50:22 浏览: 48
在C++中,我们可以使用二叉链表来表示数学表达式,并通过后序遍历(也称作RPN,即逆波兰表示法)的方式来计算其值。这是一种常见的递归算法问题,因为后序遍历能够保持运算符和操作数的顺序一致。
首先,我们需要定义一个二叉节点结构,包含一个整数值、一个指向左右子节点的指针,以及一个标记是否为运算符的布尔变量:
```cpp
struct Node {
int value;
bool isOperator;
Node* left, *right;
};
```
然后,我们可以创建一个函数来解析输入的前缀序列并构造链表:
```cpp
Node* buildTree(string str) {
// ...这里实现解析前序序列到后序序列的转换...
}
```
接着,我们实现后序遍历计算表达式的值:
```cpp
int evaluate(Node* root) {
if (!root) return 0; // 空节点直接返回0
stack<Node*> s;
s.push(root);
while (!s.empty()) {
Node* node = s.top();
s.pop();
if (node->isOperator) { // 如果是运算符
Node* right = s.top(); // 右侧子节点
s.pop();
Node* left = s.top(); // 左侧子节点
s.pop();
switch (node->value) {
case '+':
s.push(new Node(left->value + right->value));
break;
case '*':
s.push(new Node(left->value * right->value));
break;
// 添加其他运算符处理...
}
} else { // 节点是数字
s.push(node);
}
}
return s.top()->value; // 返回最终结果
}
```
对于给定的输入 `+1##*2##+3##4##`,我们先构建链表,然后调用 `evaluate` 函数得到结果:
```cpp
string input = "+1##*2##+3##4##";
Node* root = buildTree(input);
int result = evaluate(root);
cout << "结果是:" << result << endl; // 输出:15
```
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