中缀表达式转后缀表达式--C# 代码实现

来源:互联网 发布:淘宝灵通卡有什么用 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 05:41

使用计算机进行表达式的转换
平常我们用的标准四则运算表达式,如“1+(2-3)*4/5”叫做中缀表达式,,,
中缀转后缀表达式的规则是:

  • 从左到右变量中缀表达式的每个数字和符号,若是数字就输出,即成为后面表达式的一部分,若是符号,则判断其与栈顶符号的优先级,是右括号或者有限级低于栈顶符号(先乘除后加减),则栈顶元素依次出栈并输出,并将当前符号进栈,一直到最后输出后后缀表达式为止,,,

以“9+(3-1)× 3+10÷2”为例
初始化一个空战,用来对符号进栈,
1
第一个字符是9,输出9,后面是符号“+”,进栈,,,
第三个字符是“(”,依然是符号,因其只是符号“+”,还为配对,故进栈,,
第四个字符是数字3,输出,总表达式为9 3 接着是“-”,进栈,,,
2
接下来是数字1,输出,总表达式为9,3,1后面是符号“)”,,此时我们需要去匹配此前的“(”,,所以栈顶依次出栈,并输出,直到“(”出栈为止,,此时左括号上方只有“ - ”,因此输出“ - ”,总的输出表达式为9 3 1 - ,,,
接着是数字3,,输出,总的表达式为9 3 1 - 3 ,,紧接着是符号“ × ”,,因为此时的栈顶符号为“ + ”,优先级低于“ * ”,,因此不输出,“ * ”进栈,,
3
之后是符号“+”,此时当前栈顶元素是“ × ”比“ + ”的优先级高,,因此栈中元素出栈并输出(没有比“+”号根低的优先级,所以全部出栈),,总输出表达式为9 3 1 - 3 × +,,然后将当前这个符号“+” 进栈,,
接着是数字10,,输出总的表达式就是:9 3 1 - 3 * + 10 后面的是“÷”,所以“/”进栈
最后一个数字2,,输出,然后件栈中的符号全部输出,,即最终的表达式是:9 3 1 - 3 * + 10 2 / +
这里写图片描述


实现方法:主要利用的栈的特性,然后是使用状态机的思路实现,,,把“+-”,“*/”,“(”,“)”分别看做一种状态,,然后挨个实现每个状态之间的跳转,,,值得注意的是:每个状态的下一步都有可能是四个状态,,一定要讨论所有的输入,然后在考虑下一状态,,,点击查看状态机的简易实例

下面是使用以上思路实现的代码,如有不足,请多指教,,,

using System;using System.Collections.Generic;namespace 玩嗨了的练习{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            //运行时用建议输入空格            Console.WriteLine("请输入您要转换的表达式:");            string inputstr = Console.ReadLine();            //测试用            //string inputstr = "9 * ( 3 - 1 ) + (10 - 1) / 2";             Console.WriteLine("您转换后的结果为:");            Change(inputstr);            Console.ReadKey();        }        private static void Change(string inputstr)        {            Stack<char> arrStark = new Stack<char>();            char[] arrChar = inputstr.ToCharArray();            int a = 4;  //默认状态是什么都没有,这里是4状态,,            for (int i = 0; i < arrChar.Length; i++)            {                //数字空格就直接输出                if (arrChar[i] <= '9' && arrChar[i] >= '0')                {                    Console.Write(arrChar[i]);                }                if (arrChar[i] == ' ')                {                    Console.Write(" ");                }                //运算符走状态机                switch (a)                {                 //=============================状态1 * / ====================================                    case 1:  //表示当前是+- 状态                        if (arrChar[i] == '+' || arrChar[i] == '-')                        {                            a = 1;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == '*' || arrChar[i] == '/')                        {                            a = 2;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == '(')                        {                            a = 3;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == ')')                        {                            a = 4;                            for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                            {                                //输出括号中间的符号,,,                                if (arrStark.Peek() == '(')                                {                                    //把左括号,,弹出栈外                                    arrStark.Pop();                                    break;                                }                                else                                {                                    Console.Write(arrStark.Pop());                                }                            }                        }                        break;             //=============================状态2 * / ====================================                    case 2:  //表示当前是* / 状态                        if (arrChar[i] == '+' || arrChar[i] == '-')                        {                            a = 1;                            for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                            {                                arrStark.Pop();                            }                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == '*' || arrChar[i] == '/')                        {                            a = 2;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == '(')                        {                            a = 3;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == ')')                        {                            a = 4;                            for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                            {                                if (arrStark.Peek() == '(')                                {                                    //把左括号,,弹出栈外                                    arrStark.Pop();                                    break;                                }                                else                                {                                    //输出括号中间的符号,,,                                    Console.Write(arrStark.Pop());                                }                            }                        }                        break;          //=============================状态3 ) ====================================                    case 3:  //表示当前是( 状态                        if (arrChar[i] == '+' || arrChar[i] == '-')                        {                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == '*' || arrChar[i] == '/')                        {                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }else                        if (arrChar[i] == '(')                        {                            a = 3;                            arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        else                        if (arrChar[i] == ')')                        {                            a = 4;                            for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                            {                                if (arrStark.Peek() == '(')                                {                                    //把左括号,,弹出栈外                                    arrStark.Pop();                                    break;                                }                                else                                {                                    //输出括号中间的符号,,,                                    Console.Write(arrStark.Pop());                                }                            }                        }                        break;            //=============================状态4 ( ====================================                    case 4:  //表示当前是 )  状态                        if (arrChar[i] == '+' || arrChar[i] == '-')                        {                            if (arrStark.Count == 0)                            {                                a = 1;                                arrStark.Push(arrChar[i]);                            }                            else                            {                                if(arrStark.Peek() == '+' || arrStark.Peek() == '-')                                {                                    a = 1;                                    arrStark.Push(arrChar[i]);                                                                   }else                                if (arrStark.Peek() == '*' || arrStark.Peek() == '/')                                {                                    a = 1;                                    for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                                    {                                        Console.Write(arrStark.Pop());                                    }                                    arrStark.Push(arrChar[i]);                                }                            }                        }                        else                        if (arrChar[i] == '*' || arrChar[i] == '/')                        {                            if (arrStark.Count == 0)                            {                                a = 2;                                arrStark.Push(arrChar[i]);                            }                            else                            {                                if (arrStark.Peek() == '+' || arrStark.Peek() == '-')                                {                                    a = 2;                                    arrStark.Push(arrChar[i]);                                }                                else if (arrStark.Peek() == '*' || arrStark.Peek() == '/')                                {                                    a = 2;                                    arrStark.Push(arrChar[i]);                                }                            }                        }                        else                        if (arrChar[i] == '(')                        {                                a = 3;                                arrStark.Push(arrChar[i]);                        }                        if (arrChar[i] == ')')                        {                            a = 4;                            for (int j = 0; j < arrStark.Count; j++)                            {                                if (arrStark.Peek() == '(')                                {                                    //把左括号,,弹出栈外                                    arrStark.Pop();                                    break;                                }                                else                                {                                    //输出括号中间的符号,,,                                    Console.Write(arrStark.Pop());                                }                            }                        }                        break;                    default:                        Console.WriteLine("Wrong");                        break;                }            }            //遍历栈中剩余的符号输出,并清空栈,            foreach (char item in arrStark)            {                Console.Write(item);            }            arrStark.Clear();        }    }}

效果图:
1

原创粉丝点击