使用两个栈计算算术表达式的值:详细步骤和示例
使用两个栈来计算算术表达式是一种常见的方法,可以有效地处理运算符优先级问题。以下以表达式'A-B*C/D+E/F'为例,说明栈S1和栈S2在计算过程中的变化。
步骤:
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初始状态: S1: 空栈 S2: '®'
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扫描字符 'A': S1: 'A' S2: '®'
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扫描字符 '-': S1: 'A' S2: '®' '-'
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扫描字符 'B': S1: 'A' 'B' S2: '®' '-'
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扫描字符 '*': S1: 'A' 'B' S2: '®' '-' '*'
栈顶运算符 '-' 的优先级高于 '',不进行运算,将 '' 入栈: S1: 'A' 'B' S2: '®' '-' '' ''
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扫描字符 'C': S1: 'A' 'B' 'C' S2: '®' '-' '' ''
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扫描字符 '/': S1: 'A' 'B' 'C' S2: '®' '-' '' '' '/'
栈顶运算符 '' 的优先级高于 '/',不进行运算,将 '/' 入栈: S1: 'A' 'B' 'C' S2: '®' '-' '' '*' '/' '/'
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扫描字符 'D': S1: 'A' 'B' 'C' 'D' S2: '®' '-' '' '' '/' '/'
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扫描字符 '+': S1: 'A' 'B' 'C' 'D' S2: '®' '-' '' '' '/' '/' '+'
栈顶运算符 '/' 的优先级低于 '+', 取出栈S1的栈顶和次栈顶的两个元素,以及栈S2的栈顶运算符进行运算: S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' --> 'T1' (T1为运算结果) S2: '®' '-' '' '' '+' '+'
将结果 'T1' 入栈: S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' 'T1' S2: '®' '-' '' '' '+' '+'
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扫描字符 'E': S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' 'T1' 'E' S2: '®' '-' '' '' '+' '+'
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扫描字符 '/': S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' 'T1' 'E' S2: '®' '-' '' '' '+' '+' '/'
栈顶运算符 '+' 的优先级低于 '/', 不进行运算,将 '/' 入栈: S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' 'T1' 'E' S2: '®' '-' '' '' '+' '+' '/' '/'
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扫描字符 'F': S1: 'A' 'B' 'C' 'D' 'C'/'D' 'T1' 'E' 'F' S2: '®' '-' '' '' '+' '+' '/' '/'
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最后,进行最后一次运算,栈S1和S2为空,计算得到最终结果: S1: 'A' - 'B' * 'C'/'D' + 'E'/'F' --> 'G' (G为最终运算结果) S2: '®'
栈S1的变化过程为: 'A' -> 'B' -> 'C' -> 'D' -> 'C'/'D' -> 'T1' -> 'E' -> 'F' -> 'G'
栈S2的变化过程为: '®' -> '-' -> '*' -> '/' -> '+' -> '+' -> '/' -> '/'
最终的计算结果为'G'。
通过以上步骤,我们清楚地了解了使用两个栈来计算算术表达式的过程。栈S1用于存储操作数,栈S2用于存储运算符,并根据运算符优先级进行相应的运算。最终得到表达式的计算结果。
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