中缀表达式转换为前缀及后缀表达式并求值【摘】

它们都是对表达式的记法,因此也被称为前缀记法、中缀记法和后缀记法。它们之间的区别在于运算符相对与操作数的位置不同:前缀表达式的运算符位于与其相关的操作数之前;中缀和后缀同理。

举例:
(3 + 4) × 5 - 6 就是中缀表达式
- × + 3 4 5 6 前缀表达式
3 4 + 5 × 6 - 后缀表达式

中缀表达式(中缀记法)
中缀表达式是一种通用的算术或逻辑公式表示方法,操作符以中缀形式处于操作数的中间。中缀表达式是人们常用的算术表示方法。
虽然人的大脑很容易理解与分析中缀表达式,但对计算机来说中缀表达式却是很复杂的,因此计算表达式的值时,通常需要先将中缀表达式转换为前缀或后缀表达式,然后再进行求值。对计算机来说,计算前缀或后缀表达式的值非常简单。

前缀表达式(前缀记法、波兰式)
前缀表达式的运算符位于操作数之前。

前缀表达式的计算机求值:
右至左扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(栈顶元素 op 次顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最左端,最后运算得出的值即为表达式的结果。
例如前缀表达式“- × + 3 4 5 6”:
(1) 从右至左扫描,将6、5、4、3压入堆栈;
(2) 遇到+运算符,因此弹出3和4(3为栈顶元素,4为次顶元素,注意与后缀表达式做比较),计算出3+4的值,得7,再将7入栈;
(3) 接下来是×运算符,因此弹出7和5,计算出7×5=35,将35入栈;
(4) 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。
可以看出,用计算机计算前缀表达式的值是很容易的。

将中缀表达式转换为前缀表达式:
遵循以下步骤:
(1) 初始化两个栈:运算符栈S1和储存中间结果的栈S2;
(2) 从右至左扫描中缀表达式;
(3) 遇到操作数时,将其压入S2;
(4) 遇到运算符时,比较其与S1栈顶运算符的优先级
(4-1) 如果S1为空,或栈顶运算符为右括号“)”,则直接将此运算符入栈;
(4-2) 否则,若优先级比栈顶运算符的较高或相等,也将运算符压入S1;
(4-3) 否则,将S1栈顶的运算符弹出并压入到S2中,再次转到(4-1)与S1中新的栈顶运算符相比较;
(5) 遇到括号时
(5-1) 如果是右括号“)”,则直接压入S1;
(5-2) 如果是左括号“(”,则依次弹出S1栈顶的运算符,并压入S2,直到遇到右括号为止,此时将这一对括号丢弃;
(6) 重复步骤(2)至(5),直到表达式的最左边;
(7) 将S1中剩余的运算符依次弹出并压入S2;
(8) 依次弹出S2中的元素并输出,结果即为中缀表达式对应的前缀表达式。
例如,将中缀表达式“1+((2+3)×4)-5”转换为前缀表达式的过程如下:
扫描到的元素S2(栈底->栈顶)S1 (栈底->栈顶)说明
55数字,直接入栈
-5-S1为空,运算符直接入栈
)5- )右括号直接入栈
45 4- )数字直接入栈
×5 4- ) ×S1栈顶是右括号,直接入栈
)5 4- ) × )右括号直接入栈
35 4 3- ) × )数字
+5 4 3- ) × ) +S1栈顶是右括号,直接入栈
25 4 3 2- ) × ) +数字
(5 4 3 2 +- ) ×左括号,弹出运算符直至遇到右括号
(5 4 3 2 + ×-同上
+5 4 3 2 + ×- +优先级与-相同,入栈
15 4 3 2 + × 1- +数字
到达最左端5 4 3 2 + × 1 + -S1中剩余的运算符
因此结果为“- + 1 × + 2 3 4 5”。

后缀表达式(后缀记法、逆波兰式)
后缀表达式与前缀表达式类似,只是运算符位于操作数之后。

后缀表达式的计算机求值:
与前缀表达式类似,只是顺序是从左至右:
左至右扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(次顶元素 op 栈顶元素),并将结果入栈;重复上述过程直到表达式最右端,最后运算得出的值即为表达式的结果。
例如后缀表达式“3 4 + 5 × 6 -”:
(1) 从左至右扫描,将3和4压入堆栈;
(2) 遇到+运算符,因此弹出4和3(4为栈顶元素,3为次顶元素,注意与前缀表达式做比较),计算出3+4的值,得7,再将7入栈;
(3) 将5入栈;
(4) 接下来是×运算符,因此弹出5和7,计算出7×5=35,将35入栈;
(5) 将6入栈;
(6) 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。

将中缀表达式转换为后缀表达式:
与转换为前缀表达式相似,遵循以下步骤:
(1) 初始化两个栈:运算符栈S1和储存中间结果的栈S2;
(2) 从左至右扫描中缀表达式;
(3) 遇到操作数时,将其压入S2;
(4) 遇到运算符时,比较其与S1栈顶运算符的优先级
(4-1) 如果S1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈;
(4-2) 否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入S1(注意转换为前缀表达式时是优先级较高或相同,而这里则不包括相同的情况);
(4-3) 否则,将S1栈顶的运算符弹出并压入到S2中,再次转到(4-1)与S1中新的栈顶运算符相比较;
(5) 遇到括号时
(5-1) 如果是左括号“(”,则直接压入S1;
(5-2) 如果是右括号“)”,则依次弹出S1栈顶的运算符,并压入S2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃;
(6) 重复步骤(2)至(5),直到表达式的最右边;
(7) 将S1中剩余的运算符依次弹出并压入S2;
(8) 依次弹出S2中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式(转换为前缀表达式时不用逆序)。

例如,将中缀表达式“1+((2+3)×4)-5”转换为后缀表达式的过程如下:
扫描到的元素S2(栈底->栈顶)S1 (栈底->栈顶)说明
11数字,直接入栈
+1+S1为空,运算符直接入栈
(1+ (左括号,直接入栈
(1+ ( (同上
21 2+ ( (数字
+1 2+ ( ( +S1栈顶为左括号,运算符直接入栈
31 2 3+ ( ( +数字
)1 2 3 ++ (右括号,弹出运算符直至遇到左括号
×1 2 3 ++ ( ×S1栈顶为左括号,运算符直接入栈
41 2 3 + 4+ ( ×数字
)1 2 3 + 4 ×+右括号,弹出运算符直至遇到左括号
-1 2 3 + 4 × +--与+优先级相同,因此弹出+,再压入-
51 2 3 + 4 × + 5-数字
到达最右端1 2 3 + 4 × + 5 -S1中剩余的运算符

因此结果为“1 2 3 + 4 × + 5 -”(注意需要逆序输出)。

摘自:http://www.java3z.com/cwbwebhome/article/article8/83542.html?id=4612

中缀表达式转换成前缀表达式和后缀表达式的极其简单方法

35,15,+,80,70,-,*,20,/               //后缀表达方式

(((35+15)*(80-70))/20)=25           //中缀表达方式  

/,*,+,35,15,-,80,70, 20             //前缀表达方式 

人的思维方式很容易固定~~!正如习惯拉10进制。就对2,3,4,8,16
等进制不知所措一样~~!

人们习惯的运算方式是中缀表达式。而碰到前缀,后缀方式。。迷茫
其实仅仅是一种表达式子的方式而已(不被你习惯的方式)
我这里教你一种也许你老师都没跟你讲的简单转换方式

一个中缀式到其他式子的转换方法~~
这里我给出一个中缀表达式~
a+b*c-(d+e)
第一步:按照运算符的优先级对所有的运算单位加括号~
        式子变成拉:((a+(b*c))-(d+e))
第二步:转换前缀与后缀表达式
        前缀:把运算符号移动到对应的括号前面
              则变成拉:-( +(a *(bc)) +(de))
              把括号去掉:-+a*bc+de  前缀式子出现
        后缀:把运算符号移动到对应的括号后面
              则变成拉:((a(bc)* )- (de)+ )-
              把括号去掉:abc*-de+-  后缀式子出现
发现没有,前缀式,后缀式是不需要用括号来进行优先级的确定的。

如果你习惯拉他的运算方法。计算的时候也就是从两个操作数的前面
或者后面找运算符。而不是中间找,那么也就直接可以口算拉

转自:http://blog.csdn.net/glldc/article/details/1818787
 

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