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后缀表达式怎么得到

希赛网 2024-01-13 13:42:59

后缀表达式(也称为逆波兰表达式)是一种计算机科学中常用的表示算术和逻辑运算的方法。与中缀表达式不同的是,后缀表达式将运算符放在操作数之后,因此不需要括号来区分优先级。尽管后缀表达式不太容易被人理解,但是对于计算机程序来说非常方便,因为计算机可以直接按照后缀表达式进行计算。

接下来我们来探讨一下如何得到后缀表达式。

1. 中缀表达式转后缀表达式

要得到后缀表达式,常用的方法是将中缀表达式转换为后缀表达式。转换的步骤如下:

(1)从左到右依次扫描中缀表达式中的每个元素;

(2)如果当前元素是操作数,将其输出;

(3)如果当前元素是运算符,将其压入栈中;

(4)如果当前元素是左括号,将其压入栈中;

(5)如果当前元素是右括号,则依次弹出栈中的元素,直到遇到左括号。依次输出这些弹出的元素;

(6)重复以上步骤,直到中缀表达式扫描完毕;

(7)将栈中剩余的元素依次弹出,输出。

转换完成后,输出的就是后缀表达式。

例如,将中缀表达式“2+3*4”转换为后缀表达式的过程如下:

(1)2直接输出;

(2)+压入栈中;

(3)3直接输出;

(4)*压入栈中;

(5)4直接输出;

(6)将*弹出栈,输出;

(7)将+弹出栈,输出。

因此,后缀表达式为“2 3 4 * +”。

2. 后缀表达式的应用

后缀表达式不仅可以被计算机程序所使用,还可以用于算术表达式的求值、正则表达式的匹配和语言处理等方面。

(1)算术表达式的求值

对于后缀表达式,我们只需要按照从左到右的顺序依次进行计算,就能得到正确的结果。这是因为后缀表达式中不存在括号和优先级,因此不需要进行复杂的运算符优先级判断。

例如,对于后缀表达式“2 3 4 * +”,我们依次进行计算:4*3=12,2+12=14,因此运算结果为14。

(2)正则表达式的匹配

在正则表达式的匹配过程中,我们可以将正则表达式转换为后缀表达式,并使用栈来进行匹配。每次从输入文本中读入一个字符,并依次处理后缀表达式中的每个元素。如果元素是操作数,则将其压入栈中;如果元素是运算符,则从栈中弹出相应数量的操作数,进行计算后再将结果压入栈中。最终,如果栈中只剩下一个操作数,则说明输入文本与正则表达式匹配成功。

(3)语言处理

在语言处理中,后缀表达式可以用于表示解析树或者语法树。语法树是一种以树形形式表示语法结构的图形化结构。它由节点和边组成,其中非终结符为节点,边代表语法结构中的关系。后缀表达式可以方便地用于生成语法树或解析树。

3. 后缀表达式的优点

相比于中缀表达式,后缀表达式的优点主要体现在以下几个方面:

(1)没有括号,易于计算。相比于中缀表达式中需要考虑括号优先级的问题,后缀表达式中采用了操作符直接跟在操作数后面的方式,使得计算更加简单明了。

(2)没有二义性。中缀表达式中,同一个运算符可能具有不同的优先级,从而产生二义性。例如,“2+3*4”和“2*3+4”中的“+”的运算次序不同,运算结果也不同。而后缀表达式中不存在这种二义性的问题,因为每个运算符的计算顺序是唯一确定的。

(3)不需要栈或递归。相比于中缀表达式,在后缀表达式中不存在括号,从而避免了使用栈或递归的问题。这使得后缀表达式的计算更加高效。

综上所述,后缀表达式是一种表示算术和逻辑运算的方法。通过将中缀表达式转换为后缀表达式,我们可以方便地进行运算和匹配操作。后缀表达式具有易于计算、没有二义性和不需要栈或递归等优点,可以在算术表达式、正则表达式和语言处理等方面得到广泛的应用。

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