利用后缀表达式构造表达式二叉树的方法
后缀表达式(逆波兰表达式)是一种将运算符放在操作数之后的表达式表示法。利用后缀表达式构造表达式二叉树的方法主要依赖于栈结构。
转换步骤
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初始化
创建一个空栈。 -
遍历后缀表达式
对后缀表达式的每个符号依次处理:-
遇到操作数
如果当前符号是操作数(例如数字或变量),则创建一个叶子节点(无左右子节点),将该节点压入栈中。 -
遇到运算符
如果当前符号是运算符(如 +、-、*、/),则:- 从栈中弹出两个节点。注意:首先弹出的节点作为右子节点,第二个弹出的节点作为左子节点。
- 创建一个以该运算符为值的节点,将之前弹出的两个节点分别作为其左、右子节点。
- 将新创建的节点压入栈中。
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结束处理
当所有符号都处理完毕后,栈中应只剩下一个节点,该节点即为表达式二叉树的根节点。
举例说明
假设后缀表达式为:
ab+c*
其中,a、b、c 为操作数,+ 和 * 为运算符。
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处理 'a’
- ‘a’ 为操作数,创建节点 A,将 A 压入栈中。
栈状态:[A]
- ‘a’ 为操作数,创建节点 A,将 A 压入栈中。
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处理 'b’
- ‘b’ 为操作数,创建节点 B,将 B 压入栈中。
栈状态:[A, B]
- ‘b’ 为操作数,创建节点 B,将 B 压入栈中。
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处理 '+'
- ‘+’ 为运算符,从栈中弹出两个节点:
- 弹出 B(作为右子节点)
- 弹出 A(作为左子节点)
- 创建新节点 ‘+’,将 A 设为左子节点,B 设为右子节点,将该节点压入栈中。
栈状态:[+(A, B)]
- ‘+’ 为运算符,从栈中弹出两个节点:
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处理 'c’
- ‘c’ 为操作数,创建节点 C,将 C 压入栈中。
栈状态:[+(A, B),C]
- ‘c’ 为操作数,创建节点 C,将 C 压入栈中。
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处理 '*'
- ‘*’ 为运算符,从栈中弹出两个节点:
- 弹出 C(作为右子节点)
- 弹出 + 节点(作为左子节点)
- 创建新节点 '’,将 ‘+’ 节点设为左子节点,C 设为右子节点,将该节点压入栈中。
栈状态:[(+(A, B), C)]
- ‘*’ 为运算符,从栈中弹出两个节点:
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最终结果
栈中唯一的节点即为表达式二叉树的根节点。该树结构如下:
*
/ \
+ c
/ \
a b
总结
- 操作数:直接转换为叶子节点,并压入栈中。
- 运算符:从栈中弹出两个节点(注意顺序:先右后左),构成新的子树,再将该子树压入栈中。
- 最终结果:最后栈中剩下的节点为表达式二叉树的根节点,通过此树可以进一步进行中序、前序或后序遍历,从而获得不同形式的表达式表示。