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中缀表达式生成二叉树

时间:2016-05-22 10:59:59      阅读:281      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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中缀表达式生成二叉树,大概应该有递规,迭代,和编译原理中的自顶向下的预测分析法等。

递规,迭代的思路每次读出一个数字,一个运算符,比较当前运算符和之前符号的优先级,进行相关的操作。

自顶向下的预测分析法,做了下,实在忘记的差不多了,先占个位。以后完成。

 

tree.c

#include "head.h"



struct Node * CreateNodesetV(int number,char opr,int type)
{
    struct nodeData db;
    db.numberValue=number;
    db.operatorValue=opr;
    db.symbolType=type;

    struct Node * myNode=malloc(sizeof(struct Node));

    CreateNode(db,myNode);
    return myNode;
};


void  CreateNode(struct nodeData nd,struct Node * myN)
{
    myN->NData.numberValue=nd.numberValue;
    myN->NData.operatorValue=nd.operatorValue;
    myN->NData.symbolType=nd.symbolType;

    myN->lchilden=\0;
    myN->rchilden=\0;
};



char insertNode(struct Node * myNode,struct Node * father,char lr)
{
    char result=Y;
    if(lr==L)
    {
        if(father->lchilden==\0)
        {
            father->lchilden=myNode;
        }
        else
        {
            result=N;
        }

    }
    else
    {
        if(father->rchilden==\0)
        {
            father->rchilden=myNode;
        }
        else
        {
            result=N;
        }
    }

    return result;
}

//原来树的遍历也就是递归.我去,我说自己怎么老是不得要领.根源在于没想明白递归函数.
void visitTree(struct Node * Root)
{
    if(Root->lchilden!=\0)
    {
        visitTree(Root->lchilden);
    }
    else
    {
        //终止递归的确定事件,是无事件.
    }


    if(Root->NData.symbolType==1)
    {
        printf("%d",Root->NData.numberValue);
    }
    else
    {
        printf("%c",Root->NData.operatorValue);
    }


    if(Root->rchilden!=\0)
    {
        visitTree(Root->rchilden);
    }
    else
    {
        //终止递归的确定事件,是无事件.
    }
}


//所以如果用递归来做运算必须是后序遍历,要等左右树都有结果了,才用符号。 //其实我们的心算和笔算,也是后续遍历。 int visitTree_2(struct Node * Root) { int lvalue; int rvalue; int result; if(Root->lchilden!=\0) { lvalue=visitTree_2(Root->lchilden); } else { return Root->NData.numberValue; } if(Root->rchilden!=\0) { rvalue=visitTree_2(Root->rchilden); } else { return Root->NData.numberValue; } switch (Root->NData.operatorValue) { case +: { result=lvalue+rvalue; break; } case -: { result=lvalue-rvalue; break; } case *: { result=lvalue*rvalue; break; } case /: { result=lvalue/rvalue; break; } } return result; }

 

head.h

 

//tree

struct nodeData
{
    int symbolType; //1: number 2: operator
    int numberValue;
    char operatorValue;
};

struct Node
{
    struct nodeData NData;
    struct Node * lchilden;
    struct Node * rchilden;
};


char insertNode(struct Node * myNode,struct Node * father,char lr);
struct Node * CreateNodesetV(int number,char opr,int type);
void  CreateNode(struct nodeData nd,struct Node * myN);
void visitTree(struct Node * Root);

 

1)迭代方法

main.c

  基本思路就是我们手工画图的步骤。写成代码而已。

 每次取一个数字和操作符,对比操作符和之前操作符的优先顺序。
    状1,大于,则符号为之前树的右子树,数字为符号的左子树。
    状2,小于,则数字为之前树的右字树,之前树为符号的左子树。
直至最后,只有一个数字符,此数字为之前符号的右子树,
int main()
{
    char * expression="2+3*5-4/2";

    //每次取一个数字和操作符,对比操作符和之前操作符的优先顺序。
    //状1,大于,则符号为之前树的右子树,数字为符号的左子树。
    //状2,小于,则数字为之前树的右字树,之前树为符号的左子树。
    //直至最后,只有一个数字符,此数字为之前符号的右子树,

    char preOpe=#;
    struct Node * PreNode=\0;
    struct Node * RootNode=\0;
    int i=0;
    int strLen=getStrLen(expression);
    while(i<strLen)
    {
        if(i==0)//
        {
            int cNumber=expression[i]-48;
            i++;
            char cOperator=expression[i];
            i++;
            struct Node * LeftC=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
            struct Node * Root=CreateNodesetV(0,cOperator,2);
            insertNode(LeftC,Root,L);
            preOpe=cOperator;
            PreNode=Root;
            RootNode=Root;
        }
        else
        {
            if(i+2<strLen)//get a number and operator
            {
                int cNumber=expression[i]-48;
                i++;
                char cOperator=expression[i];
                i++;
                if(lHeight(preOpe,cOperator)==1)
                {
                    struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
                    struct Node * OpeNode=CreateNodesetV(0,cOperator,2);
                    insertNode(OpeNode,PreNode,R);
                    insertNode(numberNode,OpeNode,L);
                    preOpe=cOperator;
                    PreNode=OpeNode;
                }
                else if (lHeight(preOpe,cOperator)==0)
                {
                    struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
                    struct Node * OpeNode=CreateNodesetV(0,cOperator,2);
                    insertNode(RootNode,OpeNode,L);
                    insertNode(numberNode,PreNode,R);
                    preOpe=cOperator;
                    PreNode=OpeNode;
                    RootNode=OpeNode;
                }
            }
            else//last char
            {
                int cNumber=expression[i]-48;
                i++;
                struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
                insertNode(numberNode,PreNode,R);
            }
        }
    }

    if(RootNode!=\0)
    {
        visitTree(RootNode);
        printf("\nresult:%d",visitTree_2(RootNode));
    }

    return 0;
}

int getStrLen(char * c)
{
    int i=0;
    while(c[i]!=\0)
    {
        i++;
    }
    return i;
}

int lHeight(char oldc,char newl)
{
    if(oldc==+||oldc==-)
    {
        if(newl==*||newl==/)
        {
            return 1;
        }
    }
    else if(oldc==#)
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}

 

2) 递规方式。

     尾递规一般是可以用循环迭代来表示。所以这里递规其实并不是很体现优势。

  只是可以锻炼下递规的思路,递规是:把问题难度逐层降低,以至到达某个层次(一般0或1),是个确定的操作不需要递规,那么这个层次的上层的操作也变成了确定操作。以至最终解决问题。

  这里一样的思路:一个表达式很长,我只能解决一个数字,一个操作符,并把他放到之前的树上。剩下的表达式也就是遗留的问题让下层去做。下层能做的事和上面一样。以至到最后,只剩下一个数字,只能防到右叶,遗留的问题,到这里终结。

mian.c

void CreateTree(char * expression,struct Node * PreNode,char preOpe);
struct Node * Root=\0;
int main()
{
    char * expression="2+3*5-4/2";
    char preOpe=#;
    struct Node * PreNode=\0;
    int strLen=getStrLen(expression);

    CreateTree(expression,PreNode,preOpe);

    if(Root!=\0)
    {
        visitTree(Root);
        printf("\nresult:%d",visitTree_2(Root));
    }

    return 0;
}

void CreateTree(char * expression,struct Node * PreNode,char preOpe)
{
    int strLen=getStrLen(expression);
    if(strLen>1)
    {
        int cNumber=expression[0]-48;
        char cOperator=expression[1];
        if(lHeight(preOpe,cOperator)==1)
        {
            struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
            struct Node * OpeNode=CreateNodesetV(0,cOperator,2);
            if(preOpe!=#)
            {
                insertNode(OpeNode,PreNode,R);
                insertNode(numberNode,OpeNode,L);
                preOpe=cOperator;
                PreNode=OpeNode;
            }
            else
            {
                insertNode(numberNode,OpeNode,L);
                preOpe=cOperator;
                PreNode=OpeNode;
                Root=OpeNode;
            }
        }
        else if (lHeight(preOpe,cOperator)==0)
        {
            struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
            struct Node * OpeNode=CreateNodesetV(0,cOperator,2);
            insertNode(Root,OpeNode,L);
            insertNode(numberNode,PreNode,R);
            preOpe=cOperator;
            PreNode=OpeNode;
            Root=OpeNode;
        }

        CreateTree(expression+2,PreNode,preOpe);
    }
    else
    {
        int cNumber=expression[0]-48;
        struct Node * numberNode=CreateNodesetV(cNumber, ,1);
        insertNode(numberNode,PreNode,R);
    }
}

3)自顶向下的预测分析。

    做了下,没出来。以后看看。

中缀表达式生成二叉树

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lsfv/p/5516278.html

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