atcoder 表达式树例题
1. 背景介绍
AtCoder 是一个面向程序员的在线竞赛评台,提供各种难度的问题和题目。其中,关于表达式树的例题是很经典和常见的。表达式树是一种树形数据结构,用来表示数学表达式。在程序设计中,处理表达式树是一项非常重要的技能,因此在竞赛中也经常会遇到相关的问题。本文将介绍一个在 AtCoder 竞赛中常见的表达式树例题,并详细讲解解题思路和算法。
2. 问题描述
给定一个数学表达式,其中只包含加法和乘法运算符,以及一些变量,如 a, b, c 等。要求将这个表达式构建成一棵表达式树,并输出这棵树的后序遍历结果。
3. 解题思路
解题思路大致分为以下几个步骤:
a) 读入表达式,并将其转换成后缀表达式;
b) 使用栈来构建表达式树;booth算法乘法例题讲解
c) 对构建好的表达式树进行后序遍历,并输出结果。
下面将详细讲解每个步骤的具体实现方法。
4. 实现步骤
a) 读入表达式,并转换成后缀表达式
我们需要读入给定的数学表达式。为了方便处理,我们需要将中缀表达式转换成后缀表达式。这可以通过使用栈来实现。我们从左到右依次扫描表达式的每个字符,并按照一定的规则将其压入栈中。如果遇到运算符,我们就需要比较其优先级,并根据规则将其移动到输出队列中。输出队列中的元素就是给定表达式的后缀表达式。
b) 使用栈来构建表达式树
有了后缀表达式,我们就可以使用栈来构建表达式树。我们从左到右依次遍历后缀表达式中的每个字符。如果遇到操作数,我们就将其压入栈中;如果遇到运算符,我们就将栈中
的两个操作数弹出,构建一个新的节点,然后将新节点压入栈中。重复这个过程,直到遍历完整个后缀表达式。
c) 后序遍历表达式树,并输出结果
我们需要对构建好的表达式树进行后序遍历,并输出结果。后序遍历可以使用递归来实现。对于每个节点,我们首先递归遍历其左子树,然后递归遍历其右子树,最后输出节点的值。
5. 代码实现
下面是一个具体的示例代码:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, value):
self.value = value
self.left = None
self.right = None
def buildExpressionTree(postfix):
stack = []
for token in postfix:
if token.isdigit():
stack.append(TreeNode(token))
else:
right = stack.pop()
left = stack.pop()
node = TreeNode(token)
node.left = left
node.right = right
stack.append(node)
return stack[0]
def postOrderTraversal(node):
if node:
postOrderTraversal(node.left)
postOrderTraversal(node.right)
print(node.value, end=' ')
expression = "a * b + c"
postfix = ["a", "b", "*", "c", "+"]
tree = buildExpressionTree(postfix)
postOrderTraversal(tree)
```
6. 总结
通过以上步骤,我们就可以解决 AtCoder 竞赛中的表达式树例题。读者可以根据这个思路和算法,尝试解决类似的问题。建议在实际编写代码时,注意处理边界情况和异常输入,以确保程序的鲁棒性和健壮性。希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读!
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