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/// <summary> /// 中缀表达式到逆波兰表达式的转换及求值 /// </summary> public class RpnExpression { #region 定义属性 int Top = -1; #endregion /// <summary> /// 检查中缀表达式是否合法 /// </summary> /// <param name="exp"></param> /// <returns></returns> public bool IsRight(string exp) { string pMatch = @"\([^\(^\)]+\)";//匹配最“内”层括号及表达式 string numberMatch = @"\d+(\.\d+)?";//匹配数字 string exMatch = @"^0([-+*/]0)*$";//匹配无括号的、用0替换所有的数字后的表达式 exp = Regex.Replace(exp, numberMatch, "0");//为简化检测,用0替换所有的数字 while (Regex.IsMatch(exp, pMatch)) { foreach (Match match in Regex.Matches(exp, pMatch)) { string tmp = match.Value; tmp = tmp.Substring(1, tmp.Length - 2);//去掉 "("和 ")" if (!Regex.IsMatch(tmp, exMatch)) return false; } exp = Regex.Replace(exp, pMatch, "0");//将最内层的括号及括号内表达式直接用一个0代替 } return Regex.IsMatch(exp, exMatch); } #region 生成逆波兰表达式 /// <summary> /// 获取逆波兰表达式 /// </summary> /// <param name="exp"></param> /// <returns></returns> public string RpnExp(string exp) { string S = ""; //后缀 char[] Operators = new char[exp.Length]; for (int i = 0; i < exp.Length; i++) { char C = exp[i]; switch (C) { case ' ': //忽略空格 break; case '+': //操作符 case '-': while (Top >= 0) //栈不为空时 { char c = Operators[Top--]; //pop Operator if (c == '(') { Operators[++Top] = c; //push Operator break; } else { S = S + c; } } Operators[++Top] = C; //push Operator S += " "; break; case '*': //忽略空格 case '/': while (Top >= 0) //栈不为空时 { char c = Operators[Top--]; //pop Operator if (c == '(') { Operators[++Top] = c; //push Operator break; } else { if (c == '+' || c == '-') { Operators[++Top] = c; //push Operator break; } else { S = S + c; } } } Operators[++Top] = C; //push Operator S += " "; break; case '(': Operators[++Top] = C; S += " "; break; case ')': while (Top >= 0) //栈不为空时 { char c = Operators[Top--]; //pop Operator if (c == '(') { break; } else { S = S + c; } } S += " "; break; default: S = S + C; break; } } while (Top >= 0) { S = S + Operators[Top--]; //pop Operator } return S; } #endregion #region 取逆波兰表达式的值 /// <summary> /// 获取逆波兰表达式的值 /// </summary> /// <param name="rpnExp"></param> /// <returns></returns> public double GetValueByRpn(string rpnExp) { //后缀表达式计算 double[] Operands = new double[rpnExp.Length]; double x, y, v; Top = -1; string Operand = ""; for (int i = 0; i < rpnExp.Length; i++) { char c = rpnExp[i]; if ((c >= '0' && c <= '9') || c == '.') { Operand += c; } if ((c == ' ' || i == rpnExp.Length - 1) && Operand != "") //Update { Operands[++Top] = System.Convert.ToDouble(Operand); //push Operands Operand = ""; } if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') { if ((Operand != "")) { Operands[++Top] = System.Convert.ToDouble(Operand); //push Operands Operand = ""; } y = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第二操作数 (后进先出)注意操作数顺序对除法的影响 x = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第一操作数 switch (c) { case '+': v = x + y; break; case '-': v = x - y; break; case '*': v = x * y; break; case '/': v = x / y; // 第一操作数 / 第二操作数 注意操作数顺序对除法的影响 break; default: v = 0; break; } Operands[++Top] = v; //push 中间结果再次入栈 } } v = Operands[Top--]; //pop 最终结果 return v; } #endregion }
1.先说明下这个实现算法--逆波兰表达式
表达式一般由操作数(Operand)、运算符(Operator)组成,例如算术表达式中,通常把运算符放在两个操作数的中间, 这称为中缀表达式(Infix Expression),如A+B。 波兰数学家Jan Lukasiewicz提出了另一种数学表示法,它有两种表示形式: 把运算符写在操作数之前,称为波兰表达式(Polish Expression)或前缀表达式(Prefix Expression),如+AB; 把运算符写在操作数之后,称为逆波兰表达式(Reverse Polish Expression)或后缀表达式(Suffix Expression),如AB+; 其中,逆波兰表达式在编译技术中有着普遍的应用。 算法: 一、 将中缀表达式转换成后缀表达式算法: 1、从左至右扫描一中缀表达式。 2、若读取的是操作数,则判断该操作数的类型,并将该操作数存入操作数堆栈 3、若读取的是运算符 (1) 该运算符为左括号"(",则直接存入运算符堆栈。 (2) 该运算符为右括号")",则输出运算符堆栈中的运算符到操作数堆栈,直到遇到左括号为止。 (3) 该运算符为非括号运算符: (a) 若运算符堆栈栈顶的运算符为括号,则直接存入运算符堆栈。 (b) 若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级高或相等,则直接存入运算符堆栈。 (c) 若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级低,则输出栈顶运算符到操作数堆栈,并将当前运算符压入运算符堆栈。 4、当表达式读取完成后运算符堆栈中尚有运算符时,则依序取出运算符到操作数堆栈,直到运算符堆栈为空 示例: (1.2+3.5)*2/4 =>1.2 3.5+ 2* 4/ 下面给出实现代码:
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2023-10-27
2022-08-15
2022-08-17
2022-09-23
2022-08-13
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