中序式转后序式(前序式)

说明平常所使用的运算式,主要是将运算元放在运算子的两旁,例如a+b/d这样的式子,这称之为中序(Infix)表示式,对于人类来说,这样的式子很容易理 解,但由于电脑执行指令时是有顺序的,遇到中序表示式时,无法直接进行运算,而必须进一步判断运算的先后顺序,所以必须将中序表示式转换为另一种表示方 法。

可以将中序表示式转换为后序(Postfix)表示式,后序表示式又称之为逆向波兰表示式(Reverse polish notation),它是由波兰的数学家卢卡谢维奇提出,例如(a+b)*(c+d)这个式子,表示为后序表示式时是ab+cd+*。

解法用手算的方式来计算后序式相当的简单,将运算子两旁的运算元依先后顺序全括号起来,然后将所有的右括号取代为左边最接近的运算子(从最内层括号开始),最后去掉所有的左括号就可以完成后序表示式,例如:

a+b*d+c/d  =>  ((a+(b*d))+(c/d)) -> bd*+cd/+

如果要用程式来进行中序转后序,则必须使用堆叠,演算法很简单,直接叙述的话就是使用回圈,取出中序式的字元,遇运算元直接输出,堆叠运算子与左括号, ISP>ICP的话直接输出堆叠中的运算子,遇右括号输出堆叠中的运算子至左括号。

例如(a+b)*(c+d)这个式子,依演算法的输出过程如下: OP

STACK

OUTPUT

(

(

-

a

(

a

+

(+

a

b

(+

ab

)

-

ab+

*

*

ab+

(

*(

ab+

c

*(

ab+c

+

*(+

ab+c

d

*(+

ab+cd

)

*

ab+cd+

-

-

ab+cd+*

如果要将中序式转为前序式,则在读取中序式时是由后往前读取,而左右括号的处理方式相反,其余不变,但输出之前必须先置入堆叠,待转换完成后再将堆叠中的 值由上往下读出,如此就是前序表示式。

代码部分

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int postfix(char*); // 中序转后序 
int priority(char); // 决定运算子优先顺序 

int main(void) { 
    char input[80]; 

    printf("输入中序运算式:"); 
    scanf("%s", input); 
    postfix(input); 

    return 0; 
} 

int postfix(char* infix) { 
    int i = 0, top = 0; 
    char stack[80] = {'\0'}; 
    char op; 

    while(1) { 
        op = infix[i]; 

        switch(op) { 
            case '\0': 
                while(top > 0) { 
                    printf("%c", stack[top]); 
                    top--; 
                } 
                printf("\n"); 
                return 0; 
            // 运算子堆叠 
            case '(': 
                if(top < (sizeof(stack) / sizeof(char))) { 
                    top++; 
                    stack[top] = op; 
                } 
                break; 
            case '+': case '-': case '*': case '/': 
                while(priority(stack[top]) >= priority(op)) { 
                    printf("%c", stack[top]); 
                    top--; 
                } 
                // 存入堆叠 
                if(top < (sizeof(stack) / sizeof(char))) { 
                    top++; 
                    stack[top] = op; 
                } 
                break; 
            // 遇 ) 输出至 ( 
            case ')': 
                while(stack[top] != '(') { 
                    printf("%c", stack[top]); 
                    top--; 
                } 
                top--;  // 不输出( 
                break; 
            // 运算元直接输出 
            default: 
                printf("%c", op); 
                break; 
        } 
        i++; 
    } 
} 

int priority(char op) { 
    int p; 

    switch(op) { 
       case '+': case '-': 
            p = 1; 
            break; 
        case '*': case '/': 
            p = 2; 
            break; 
        default: 
            p = 0; 
            break; 
    } 

    return p; 
} 


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