Dijkstra雙棧算法表達(dá)式求值——《算法4》

在學(xué)習(xí)《算法4》得過程中,被這個(gè)雙棧算法表達(dá)式求值吸引了够坐,畢竟是獲得過圖靈獎(jiǎng)得老爺子寸宵。

算法原理:

表達(dá)式由括號(hào)、運(yùn)算符合操作數(shù)(數(shù)字)組成元咙。我們根據(jù)以下4種情況從左到右逐個(gè)將這些實(shí)數(shù)送入棧處理:

  1. 將操作數(shù)壓入操作數(shù)棧梯影;

  2. 將運(yùn)算符壓入運(yùn)算符棧;

  3. 忽略左括號(hào)庶香;

  4. 在遇到右括號(hào)時(shí)甲棍,彈出一個(gè)運(yùn)算符,彈出所需數(shù)量的操作數(shù)赶掖,并將運(yùn)算符和操作數(shù)的運(yùn)算結(jié)果壓入操作數(shù)棧感猛。

在處理完最后一個(gè)右括號(hào)之后,操作數(shù)棧上只會(huì)有一個(gè)值奢赂,它就是表達(dá)式陪白。這種方法乍一看有些難以理解,但要證明它能夠計(jì)算得到正確的值很簡單:每當(dāng)算法遇到一個(gè)被括號(hào)包圍并由一個(gè)運(yùn)算符和兩個(gè)操作數(shù)組成的子表達(dá)式時(shí)膳灶,它都將運(yùn)算符和操作室的計(jì)算結(jié)果壓入操作數(shù)棧咱士。這樣的結(jié)果就好像在輸入中用這個(gè)值代替了該子表達(dá)式,因此用這個(gè)值代替子表達(dá)式得到的結(jié)果和原表達(dá)式相同。我們可以反復(fù)應(yīng)用這個(gè)規(guī)律并得到一個(gè)最終值序厉。

算法表示

這段代碼是一個(gè)簡單的“解釋器”:一個(gè)能夠解釋給定字符串所表達(dá)的運(yùn)算并計(jì)算得到結(jié)果的程序锐膜。


算法表示

算法的運(yùn)行軌跡圖

以式子(1+((2+3)*(4+5)))為例,下面展示一下該算法運(yùn)行時(shí)的軌跡圖:


該算法得軌跡運(yùn)行圖
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