Tree 在Ada中建立二叉表达式树
我试图从Ada中的全括号中缀符号构建一个表达式树。我正在递归地构建树。每个节点都有一个数据字段和一个指向左右子节点的指针。以下是我为实施所做的准备Tree 在Ada中建立二叉表达式树,tree,expression,binary-tree,ada,Tree,Expression,Binary Tree,Ada,我试图从Ada中的全括号中缀符号构建一个表达式树。我正在递归地构建树。每个节点都有一个数据字段和一个指向左右子节点的指针。以下是我为实施所做的准备 WITH Ada.Integer_Text_IO, Ada.Text_IO; USE Ada.Text_IO; PACKAGE BODY Tree_Expression IS FUNCTION To_String ( Input : Tree_String) RETURN String IS Last
WITH Ada.Integer_Text_IO, Ada.Text_IO;
USE Ada.Text_IO;
PACKAGE BODY Tree_Expression IS
FUNCTION To_String (
Input : Tree_String)
RETURN String IS
Last : Natural := 0;
BEGIN
FOR I IN Input'RANGE LOOP
IF Input(I) /= ' ' THEN
Last := Last + 1;
END IF;
END LOOP;
RETURN Input(Input'First .. Last);
END To_String;
FUNCTION To_Number (
Input : String)
RETURN Float IS
Output : Integer;
First : Integer := - 1;
Last : Positive;
BEGIN
FOR I IN Input'RANGE LOOP
IF Input(I) IN '0'..'9' THEN
First := I;
EXIT;
END IF;
END LOOP;
IF First = -1 THEN
RAISE Number_Error;
END IF;
IF First = Input'First THEN
Ada.Integer_Text_IO.Get(
From => Input,
Item => Output,
Last => Last);
RETURN Float(Output);
ELSE
Ada.Integer_Text_IO.Get(Input(First .. Input'Last), Output, Last);
RETURN Float(Output);
END IF;
END To_Number;
FUNCTION To_Char (
Input : String)
RETURN Character IS
BEGIN
FOR I IN Input'RANGE LOOP
IF Input(I) = '*' OR Input(I) = '/' OR Input(I) = '+' OR Input(I) = '-' OR Input(I) = '^' THEN
RETURN Input(I);
END IF;
END LOOP;
RAISE Operator_Error;
END To_Char;
FUNCTION Construct_ExpressionTree (
Expression_String : String;
First,
Last : Natural)
RETURN Expression_Node_Ptr IS
Depth : Natural := 0;
Pos : Natural := 0;
Operator : Character := ' ';
Number_String : Tree_String;
Operator_String : Tree_String;
Build_Num_Str : Natural := Number_String'First;
BEGIN
FOR I IN First..Last LOOP
CASE(Expression_String(I)) IS
WHEN '(' =>
Depth := Depth + 1;
WHEN ')' =>
Depth := Depth - 1;
WHEN '+'|'-'|'*'|'/'|'^' =>
IF Depth = 1 THEN
Pos := I;
Operator := Expression_String(I);
EXIT;
END IF;
WHEN OTHERS =>
NULL;
END CASE;
END LOOP;
IF Operator = '+' OR Operator = '-' OR Operator = '*' OR Operator = '/' OR Operator = '^' THEN
Operator_String(Operator_String'First) := Operator;
FOR I IN Operator_String'RANGE LOOP
IF I > Operator_String'First THEN
Operator_String(I) := ' ';
END IF;
END LOOP;
RETURN Binary_Expression_Tree.Create_Node(Operator_String, Construct_ExpressionTree(Expression_String,
Expression_String'First+1, Pos-1), Construct_ExpressionTree(Expression_String, Pos+1, Expression_String'Last-1));
ELSE
FOR I IN First..Last LOOP
IF Expression_String(I) IN '0'..'9' THEN
Number_String(Build_Num_Str) := Expression_String(I);
Build_Num_Str := Build_Num_Str +1;
ELSIF Expression_String(I) = ')' THEN
EXIT;
ELSE
NULL;
END IF;
END LOOP;
IF Build_Num_Str = Number_String'First THEN
RAISE Number_Error;
END IF;
FOR I IN Build_Num_Str..Number_String'Last LOOP
Number_String(I) := ' ';
END LOOP;
RETURN Binary_Expression_Tree.Create_Node(Number_String, NULL, NULL);
END IF;
END Construct_ExpressionTree;
FUNCTION Evaluate_Expression (
Node : Expression_Node_Ptr)
RETURN Float IS
FUNCTION Eval (
Node : Expression_Node_Ptr)
RETURN Float IS
Data : Tree_String := Binary_Expression_Tree.Get_Data (Node);
Operator : Character;
BEGIN
Operator := To_Char(Data);
CASE Operator IS
WHEN '+' =>
RETURN Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Left_Child(Node)) + Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Right_Child(Node));
WHEN '-' =>
RETURN Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Left_Child(Node)) - Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Right_Child(Node));
WHEN '*' =>
RETURN Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Left_Child(Node)) * Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Right_Child(Node));
WHEN '/' =>
RETURN Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Left_Child(Node)) / Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Right_Child(Node));
WHEN '^' =>
RETURN Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Left_Child(Node)) ** Natural(Eval(Binary_Expression_Tree.Get_Right_Child(Node)));
WHEN OTHERS =>
RAISE Expression_Error;
END CASE;
EXCEPTION
WHEN Operator_Error =>
RETURN To_Number(Data);
END Eval;
BEGIN
RETURN Eval (Node);
END Evaluate_Expression;
FUNCTION Infix_Notation (
Node : Expression_Node_Ptr)
RETURN String IS
BEGIN
RETURN Binary_Expression_Tree.Inorder_Traversal(Node);
END Infix_Notation;
FUNCTION Prefix_Notation (
Node : Expression_Node_Ptr)
RETURN String IS
BEGIN
RETURN Binary_Expression_Tree.Preorder_Traversal(Node);
END Prefix_Notation;
FUNCTION Postfix_Notation (
Node : Expression_Node_Ptr)
RETURN String IS
BEGIN
RETURN Binary_Expression_Tree.Postorder_Traversal(Node);
END Postfix_Notation;
END Tree_Expression;
我的问题是,当我输入一个表达式时,例如((5+6)*(1-3)),树的构建是错误的。根据该表达式构建的树的顺序遍历的输出是5+6*5+6-3,而不是5+6*1-3。基本上,根的右子级(1)的左子级不会添加到树中,而(5+6)会再次添加到树中
Create_Node是在构造函数中调用的函数,如下所示:
FUNCTION Create_Node (
Data : Item_Type;
Left_Child,
Right_Child : Node_Ptr)
RETURN Node_Ptr IS
BEGIN
RETURN NEW Node_Type'(Data, Left_Child, Right_Child);
END Create_Node;
这是为了家庭作业——我只是在寻找一些指针,来说明一般情况下哪里出了问题,以及我的代码中值得一看的部分。提前谢谢
反馈后编辑:
下面是我的思考过程,希望它能跟踪:-首先在depth=1处找到操作符,它将是树的根节点。
-一旦有了它,我就创建了一个节点,左边的所有内容都作为左边的子项发送回构造函数,右边的所有内容都作为右边的子项发送回构造函数。据我所知,这是构建树的递归方法。
-每次调用该函数时,它都应该在深度1处找到操作符,这将是下一个节点。如果未找到运算符,则应使用数字创建叶节点。那里有一个循环,它解析输入并构建一个数字字符串来存储在节点中,因此多个数字应该可以工作。我一直在想,我在想,第一个和最后一个被送回Construction_ExpressionTree可能有些可疑
我只是在玩它,然后得到了一个测试用例。我将错误的信息发送回函数。尽管不是Ada特有的,但您正在尝试构建一个,正如@NWS所指出的,“这本质上是一个递归问题”。由于您只需要
表达式
、术语
和因子
的结果,因此a将隐式构造树。实际上,正如所建议的,调用树就是解析树。另请参见概述的方法。正如垃圾神提到的,这是您的答案,我相信他的链接提供了大量信息(通常是),但他可能忘记了关于这个问题最容易理解的文本之一:杰克·克伦肖的
除此之外,还有Niklaus Wirth的经典著作,其中有一章介绍递归(以及何时不使用递归)。忘了提及-用于构建树的函数称为Construct_ExpressionTree,大约从代码的一半开始。1>我只是很快地看了一下,我怀疑你如何决定你的节点需要有多深。2> 这本质上是一个递归问题,您不使用递归有什么原因吗?3> 你检查“深度=1”,这是否意味着你只能得到2层树?4> 您只检查单个数字,这足够吗?