它們都是對表示式的記法,因此也被稱為字首記法、中綴記法和字尾記法。它們之間的區別在於運算子相對與運算元的位置不同:字首表示式的運算子位於與其相關的運算元之前;中綴和字尾同理。
舉例:(3 + 4) × 5 - 6 就是中綴表示式
- × + 3 4 5 6 字首表示式
3 4 + 5 × 6 - 字尾表示式
中綴表示式(中綴記法)
中綴表示式是一種通用的算術或邏輯公式表示方法,操作符以中綴形式處於運算元的中間。中綴表示式是人們常用的算術表示方法。
雖然人的大腦很容易理解與分析中綴表示式,但對計算機來說中綴表示式卻是很複雜的,因此計算表示式的值時,通常需要先將中綴表示式轉換為字首或字尾表示式,然後再進行求值。對計算機來說,計算字首或字尾表示式的值非常簡單。
字首表示式(字首記法、波蘭式)
字首表示式的運算子位於運算元之前。
字首表示式的計算機求值:
從右至左掃瞄表示式,遇到數字時,將數字壓入堆疊,遇到運算子時,彈出棧頂的兩個數,用運算子對它們做相應的計算(棧頂元素 op 次頂元素),並將結果入棧;重複上述過程直到表示式最左端,最後運算得出的值即為表示式的結果。
例如字首表示式「- × + 3 4 5 6」:
(1) 從右至左掃瞄,將6、5、4、3壓入堆疊;
(2) 遇到+運算子,因此彈出3和4(3為棧頂元素,4為次頂元素,注意與字尾表示式做比較),計算出3+4的值,得7,再將7入棧;
(3) 接下來是×運算子,因此彈出7和5,計算出7×5=35,將35入棧;
(4) 最後是-運算子,計算出35-6的值,即29,由此得出最終結果。
可以看出,用計算機計算字首表示式的值是很容易的。
將中綴表示式轉換為字首表示式:
遵循以下步驟:
(1) 初始化兩個棧:運算子棧s1和儲存中間結果的棧s2;
(2) 從右至左掃瞄中綴表示式;
(3) 遇到運算元時,將其壓入s2;
(4) 遇到運算子時,比較其與s1棧頂運算子的優先順序:
(4-1) 如果s1為空,或棧頂運算子為右括號「)」,則直接將此運算子入棧;
(4-2) 否則,若優先順序比棧頂運算子的較高或相等,也將運算子壓入s1;
(4-3) 否則,將s1棧頂的運算子彈出並壓入到s2中,再次轉到(4-1)與s1中新的棧頂運算子相比較;
(5) 遇到括號時:
(5-1) 如果是右括號「)」,則直接壓入s1;
(5-2) 如果是左括號「(」,則依次彈出s1棧頂的運算子,並壓入s2,直到遇到右括號為止,此時將這一對括號丟棄;
(6) 重複步驟(2)至(5),直到表示式的最左邊;
(7) 將s1中剩餘的運算子依次彈出並壓入s2;
(8) 依次彈出s2中的元素並輸出,結果即為中綴表示式對應的字首表示式。
例如,將中綴表示式「1+((2+3)×4)-5」轉換為字首表示式的過程如下:
掃瞄到的元素
s2(棧底->棧頂)
s1 (棧底->棧頂)說明5
5空數字,直接入棧-5
-s1為空,運算子直接入棧)5
- )右括號直接入棧
45 4
- )數字直接入棧
×5 4
- ) ×
s1棧頂是右括號,直接入棧
)5 4
- ) × )
右括號直接入棧
35 4 3
- ) × )數字+
5 4 3
- ) × ) +
s1棧頂是右括號,直接入棧
25 4 3 2
- ) × ) +數字(
5 4 3 2 +
- ) ×
左括號,彈出運算子直至遇到右括號
(5 4 3 2 + ×-同上
+5 4 3 2 + ×
- +優先順序與-相同,入棧
15 4 3 2 + × 1
- +數字
到達最左端
5 4 3 2 + × 1 + -
空s1中剩餘的運算子
因此結果為「- + 1 × + 2 3 4 5」。
字尾表示式(字尾記法、逆波蘭式)
字尾表示式與字首表示式類似,只是運算子位於運算元之後。
字尾表示式的計算機求值:
與字首表示式類似,只是順序是從左至右:
從左至右掃瞄表示式,遇到數字時,將數字壓入堆疊,遇到運算子時,彈出棧頂的兩個數,用運算子對它們做相應的計算(次頂元素 op 棧頂元素),並將結果入棧;重複上述過程直到表示式最右端,最後運算得出的值即為表示式的結果。
例如字尾表示式「3 4 + 5 × 6 -」:
(1) 從左至右掃瞄,將3和4壓入堆疊;
(2) 遇到+運算子,因此彈出4和3(4為棧頂元素,3為次頂元素,注意與字首表示式做比較),計算出3+4的值,得7,再將7入棧;
(3) 將5入棧;
(4) 接下來是×運算子,因此彈出5和7,計算出7×5=35,將35入棧;
(5) 將6入棧;
(6) 最後是-運算子,計算出35-6的值,即29,由此得出最終結果。
將中綴表示式轉換為字尾表示式:
與轉換為字首表示式相似,遵循以下步驟:
(1) 初始化兩個棧:運算子棧s1和儲存中間結果的棧s2;
(2) 從左至右掃瞄中綴表示式;
(3) 遇到運算元時,將其壓入s2;
(4) 遇到運算子時,比較其與s1棧頂運算子的優先順序:
(4-1) 如果s1為空,或棧頂運算子為左括號「(」,則直接將此運算子入棧;
(4-2) 否則,若優先順序比棧頂運算子的高,也將運算子壓入s1(注意轉換為字首表示式時是優先順序較高或相同,而這裡則不包括相同的情況);
(4-3) 否則,將s1棧頂的運算子彈出並壓入到s2中,再次轉到(4-1)與s1中新的棧頂運算子相比較;
(5) 遇到括號時:
(5-1) 如果是左括號「(」,則直接壓入s1;
(5-2) 如果是右括號「)」,則依次彈出s1棧頂的運算子,並壓入s2,直到遇到左括號為止,此時將這一對括號丟棄;
(6) 重複步驟(2)至(5),直到表示式的最右邊;
(7) 將s1中剩餘的運算子依次彈出並壓入s2;
(8) 依次彈出s2中的元素並輸出,結果的逆序即為中綴表示式對應的字尾表示式**換為字首表示式時不用逆序)。
例如,將中綴表示式「1+((2+3)×4)-5」轉換為字尾表示式的過程如下:
掃瞄到的元素
s2(棧底->棧頂)
s1 (棧底->棧頂)說明1
1空數字,直接入棧+1
+s1為空,運算子直接入棧(1
+ (左括號,直接入棧(1
+ ( (同上2
1 2+ ( (數字+
1 2+ ( ( +
s1棧頂為左括號,運算子直接入棧
31 2 3
+ ( ( +數字)
1 2 3 +
+ (右括號,彈出運算子直至遇到左括號
×1 2 3 +
+ ( ×
s1棧頂為左括號,運算子直接入棧
41 2 3 + 4
+ ( ×數字)
1 2 3 + 4 ×
+右括號,彈出運算子直至遇到左括號
-1 2 3 + 4 × +
--與+優先順序相同,因此彈出+,再壓入-
51 2 3 + 4 × + 5-數字
到達最右端
1 2 3 + 4 × + 5 -
空s1中剩餘的運算子
因此結果為「1 2 3 + 4 × + 5 -」(注意需要逆序輸出)。
字首 中綴 字尾表示式
它們都是對表示式的記法,因此也被稱為字首記法 中綴記法和字尾記法。它們之間的區別在於運算子相對與運算元的位置不同 字首表示式的運算子位於與其相關的運算元之前 中綴和字尾同理。舉例 3 4 5 6 就是中綴表示式 3 4 5 6 字首表示式 3 4 5 6 字尾表示式 中綴表示式 中綴記法 中綴表示式...
字首 中綴 字尾表示式
最近筆試的過程中老是有中綴轉換為字首,或是中綴轉換為字尾的問題,資料結構學了這麼久真的是記不清了,今天重新複習了一下,藉此機會總結一下 中綴 我們正常理解的表示式的書寫方式 字首 操作符全部位於運算元的前面,運算元的順序為從右到左依次壓棧的順序,操作符為從左到右依次壓棧的順序 字尾 不包含括號,運算...
字首 中綴 字尾表示式
算是複習吧 先是看了這個部落格。部落格給出了中綴轉成字首 字尾表示式的方法 大概和教科書一樣 看了兩遍,還是不能完全記住兩種表示式的轉換流程 emmmmmm,想想怎麼理解這兩種轉換方法。使用上述部落格中的例子,要計算中綴表示式的值,先將其轉換為字首或者字尾表示式 觀察三種表示式,前 字尾表示式和中綴...