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資料結構與演算法題目集7-20——表示式轉換

我的資料結構與演算法題目集程式碼倉:https://github.com/617076674/Data-structure-and-algorithm-topic-set

原題連結:https://pintia.cn/problem-sets/15/problems/827

題目描述:

知識點:中綴表示式轉字尾表示式

思路:利用棧將中綴表示式轉換為字尾表示式

將中綴表示式轉化為字尾表示式的規則:

從左到右遍歷中綴表示式的每個數字和符號,若是數字就輸出,即成為字尾表示式的一部分;若是符號,則判斷其與棧頂符號的優先順序,是右括號或優先順序不高於棧頂符號則棧頂元素依次出棧並輸出,並將當前符號進棧,一直到最終輸出字尾表示式為止。

本題的難點在於如何區分數字和符號,題給的數字可能是小數,也可能是帶負號的負數,也可能是帶正號的正數

時間複雜度和空間複雜度均是O(N),其中N為所給字串的長度。

給出本題各個測試點的測試資料:

序號 輸入 輸出 說明
0 2+3*(7-4)+8/4 2 3 7 4 - * + 8 4 / + 正常測試6種運算子
1 ((2+3)*4-(8+2))/5 2 3 + 4 * 8 2 + - 5 / 巢狀括號
2 1314+25.5*12 1314 25.5 12 * + 運算數超過1位整數且有非整數出現
3 -2*(+3) -2 3 * 運算數前有正負號
4 123 123 只有一個數字

C++程式碼:

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<stack>

using namespace std;

bool isDigit(char c);
bool isPositiveOrNegative(char c);
bool isTimeForPoping(char c1, char c2);

int main() {
	char input[21];
	scanf("%s", input);
	bool space = false;	//用來標記是否需要輸出空格 
	stack<char> Stack;
	for(int i = 0; i < strlen(input); i++) {
		char c = input[i];
		if(isDigit(c)) {
			if(space) {
				printf(" ");
				space = false;
			}
			printf("%c", c);
		//首位的正負號肯定不是運算子
		//對於不是首位的正負號,i - 1位置既不是數字也不是')'的肯定不是運算子 
		} else if(isPositiveOrNegative(c) && ((i == 0) || (!isDigit(input[i - 1]) && input[i - 1] != ')'))) {	 
			if(c == '-') {
				if(space) {
					printf(" ");
					space = false;
				}
				printf("%c", c);
			}
		} else {
			if(!Stack.empty()) {
				if(c == ')')
					while(!Stack.empty()) {
						char top = Stack.top();
						Stack.pop();
						if(top == '(') {
							break;
						}
						printf(" %c", top);
					}
				else {
					while(!Stack.empty()) {
						char top = Stack.top();
						if(isTimeForPoping(top, c)) {
							printf(" %c", top);
							Stack.pop();
						} else {
							break;
						}
					}
					Stack.push(c);
				}
			} else {
				Stack.push(c);
			}
			stack<char> Stack2;
			while(!Stack.empty()){
				Stack2.push(Stack.top());
				if(Stack.top() != '('){
					space = true;	//如果此時棧中包含'('外的其他符號,space需要置為true 
				}
				Stack.pop();
			}
			while(!Stack2.empty()){
				Stack.push(Stack2.top());
				Stack2.pop();
			}
		}
	}
	while(!Stack.empty()) {
		printf(" %c", Stack.top());
		Stack.pop();
	}
	return 0;
}

bool isDigit(char c) {
	if(c >= '0' && c <= '9') {
		return true;
	} else if(c == '.') {
		return true;
	}
	return false;
}

bool isPositiveOrNegative(char c) {
	if(c == '+' || c == '-') {
		return true;
	}
	return false;
}

bool isTimeForPoping(char c1, char c2) {
	if(c2 == ')') {
		return true;
	} else if(c1 == '(' || c2 == '(') {
		return false;
	} else if(c2 == '+' || c2 == '-') {
		return true;
	} else if(c2 == '*' || c2 == '/') {
		if(c1 == '+' || c1 == '-') {
			return false;
		} else if(c1 == '*' || c1 == '/') {
			return true;
		}
	}
}

C++解題報告: