lintcode 271 · Convert prefix expression to suffix expression [medium stack binary tree]

topic

https://www.lintcode.com/problem/271

将一个前缀表达式转换成后缀表达式。


输入的前缀表达式的字符串长度为 l,满足 

1≤l≤10 ^4
 
表达式中只包括四种符号 ‘+’,‘-’,‘*’,‘/’。

每个符号和变量之间用一个空格隔开。

样例中的中缀表达式是 "a - (b + c)"。

样例
输入:
str = "- a + b c"
输出:
"a b c + -"

Ideas

本题考查的是前缀表达式后缀表达式和表达式树的关系。

    表达式树所有的叶节点都是变量,非叶节点就是符号,连接两个子节点,
    它将获取子节点并且进行运算。
    表达式树的中序遍历就是我们常见的中缀表达式。
    前缀表达式就是表达式树的前序遍历,
    后缀表达式就是表达式树的后序遍历。
    本题需要将前缀表达式转换成表达式树的形式,
    并且进行后序遍历就可以得到后缀表达式。


    代码思路
    前缀表达式转换成表达式树:
    维护一个树节点的栈,倒序遍历前缀表达式:
    如果是变量,直接将这个变量的节点压入栈中。
    如果是符号,取出栈顶的两个节点,分别作为左右子节点,并将这个节点压入栈中。
    最后栈中剩下的节点就是表达式树的根节点。

Answer

public class Solution {
    
    
    /**
     * @param str: the prefix notation.
     * @return: return the postfix notation.
     */
    public String prefixNotationToPostfixNotation(String str) {
    
    
               /*
        本题考查的是前缀表达式后缀表达式和表达式树的关系。

        表达式树所有的叶节点都是变量,非叶节点就是符号,连接两个子节点,
        它将获取子节点并且进行运算。
        表达式树的中序遍历就是我们常见的中缀表达式。
        前缀表达式就是表达式树的前序遍历,
        后缀表达式就是表达式树的后序遍历。
        本题需要将前缀表达式转换成表达式树的形式,
        并且进行后序遍历就可以得到后缀表达式。


        代码思路
        前缀表达式转换成表达式树:
        维护一个树节点的栈,倒序遍历前缀表达式:
        如果是变量,直接将这个变量的节点压入栈中。
        如果是符号,取出栈顶的两个节点,分别作为左右子节点,并将这个节点压入栈中。
        最后栈中剩下的节点就是表达式树的根节点。
         */
        String[] tokens = str.split(" ");
        //建立表达式树
        Node expressTree = buildExpTree(tokens);
        //获得表达式树的后序遍历
        List<String> postOrder = new ArrayList<>();
        postTravel(expressTree,postOrder);

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < postOrder.size(); i++) {
    
    
            if(i>0) sb.append(" ");

            sb.append(postOrder.get(i));
        }
      return sb.toString();
    }

    public static Node buildExpTree(String[] strs){
    
    
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        //倒序遍历前缀表达式树构造表达式树
        int n= strs.length;
        for (int i = n-1; i >=0 ; i--) {
    
    
            Node node = new Node(strs[i]);
            if(isOperation(strs[i])){
    
    
                //如果是操作符,取除栈中2个元素,作为当前节点的子节点
                node.left = stack.pop();
                node.right = stack.pop();
                //并将这个阶段压入栈中
                stack.add(node);
            }else{
    
     //如果是变量,直接压入栈中
                stack.add(node);
            }
        }

        return stack.peek();
    }

    //判断是否是操作符
    public static boolean isOperation(String s){
    
    
        return "+-*/".indexOf(s) !=-1;
    }

    public static void postTravel(Node root,List<String> postOrder){
    
    
        if(root ==null)
            return;

        postTravel(root.left,postOrder);
        postTravel(root.right,postOrder);
        postOrder.add(root.data);
    }
    static class Node{
    
    
        String data;
        Node left,right;
        public Node(String d){
    
    
            data =d;
            left=right =null;
        }
    }
}

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Origin blog.csdn.net/weixin_37991016/article/details/132840493
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