【练习3.20】
a.编写一个程序将中缀表达式转换为后缀表达式,该中缀表达式含括号及四则运算。
b.把幂操作符添加到你的指令系统中去。
c.编写一个程序将后缀表达式转化为中缀表达式。
Answer:
花了好大力气把a,b就放一起写好了,终于知道为啥说编译原理难了,就这么简单的句法分析也好坑爹。
c真的不打算写了,如果以后要学编译原理的话再继续吧。
(一)、首先是核心思路,还是比较清晰的。
①、对于左结合运算符的出入栈,规则很简单:
如果栈顶运算符为左结合的,那么有同级别或低级别优先级运算符即将入栈时,则运算符持续弹出,直至遇左括号或栈清空为止。
解释一下为何优先级相等时也要立即弹出,其实,对于具有结合律的操作,遇到更低级别的运算符才跳出也完全没问题。
比如2*3*4后缀表达式可以写成2 3 4 * * ,也可以写成2 3 * 4 * ,无非就是2*(3*4)还是2*3*4的运算区别罢了。
但是如果对于减法这种2-3-4,写成2 3 - 4 -才是正确的,2 3 4 - -实际上表达的是2-(3-4)=2-3+4完全和原式子不一样。
故而,栈顶左结合运算符即使在遇到同等优先级别的运算符时,也必须跳出。
②、至于右结合运算符的出入栈,唯一也是最大的区别在于:
仅对于低级别优先级即将入栈时,才持续弹出运算符;而同级别运算符即将入栈时维持不变。
用例子2^3^4来解释的话,数学上其定义实际上是2^3^4 = 2^(3^4)。
从而如果2^3^4采用同级别即跳出原则,会写成2 3 ^ 4 ^即(2^3)^4,和定义不一致。
③、对于组合运算符,正括号无条件入栈,反括号无条件出栈至找到正括号为止
(二)、该死的错误检测
因为计算后缀表达式没写错误检测,于是这个就写写吧。
写起来才知道坑,简直是让人不想写c小题的最重要原因【毕竟只是在学数据结构又不是在学编译原理啊喂(╯‵□′)╯︵┻━┻】。
想了一下,原表达式可能出现的错误有:
①、操作符非法
②、头元素既不是数字,也不是正括号
③、尾元素既不是数字,也不是反括号
④、连续出现数字
⑤、连续出现操作符,当两个操作符中没有一个是正括号或者反括号时
⑥、反括号导致出栈时找不到对应的正括号
⑦、非反括号导致出栈时意外地发现正括号
……………………
总之这些都考虑了,也都写了相应的错误,但是搞着搞着还是发现漏了情况,
比如表达式“2+(3+4)5”一看就知道是不合规的,但是它偏偏就不在前面七种情况里,你特么在逗我(╯‵□′)╯︵┻━┻!
所以,算了懒得写了……核心功能能实现就行。
(三)、测试代码
最后测了这么一段(1.1*1.2+1.3*1.4)+(1.5*1.6^1.7^(1.8+1.9))表达式,
出于懒,从原表达式转成后缀表达式时的括号也没扔掉【无视就好】。
1 #include <iostream> 2 #include "stack.h" 3 using namespace std; 4 using namespace stack; 5 template class Stack<int>; 6 int main(void) 7 { 8 //(1.1*1.2+1.3*1.4)+(1.5*1.6^1.7^(1.8+1.9)) 9 calexp item[] = { ('('), (1.1), ('*'), (1.2), ('+'), (1.3), ('*'), (1.4), (')'), ('+'), ('('), (1.5), ('*'), (1.6), ('^'), (1.7), ('^'), ('('), (1.8), ('+'), (1.9), (')'), (')'), }; 10 infix_to_postfix(item, sizeof(item)/sizeof(item[0])); 11 for (int i = 0; i < sizeof(item) / sizeof(item[0]); ++i) 12 item[i].showcalexp(); 13 system("pause"); 14 }