Wie können der Shunting-Yard-Algorithmus und die Baumdarstellung zum Parsen mathematischer Ausdrücke in C verwendet werden?

Mathematische Ausdrücke in C analysieren

Im Bereich der Programmierung ist das Parsen komplexer mathematischer Ausdrücke in Baumstrukturen eine grundlegende Aufgabe. Betrachten Sie eine Ausdruckszeichenfolge wie „(a b)c-(d-e)f/g.“ Die Erstellung einer hierarchischen Darstellung dieses Ausdrucks hilft bei seiner Bewertung und Manipulation.

Rangierbahnhof-Algorithmus

Der Rangierbahnhof-Algorithmus erweist sich als robuster Ansatz für dieses Problem . Durch die iterative Verarbeitung der Eingabezeichenfolge generiert der Algorithmus eine Ausgabewarteschlange und einen Operatorstapel. In der Zeichenfolge angetroffene Operatoren werden basierend auf ihren Prioritätsregeln entweder auf den Stapel verschoben oder sofort verarbeitet.

Baumdarstellung

Die resultierende Ausgabewarteschlange bildet die Grundlage von a Parsing-Baum. Jedes Element der Warteschlange stellt einen Knoten im Baum dar. Die Exp-Klasse dient als Basisklasse, während Blattknoten durch die Term-Klasse dargestellt werden, die einen ganzzahligen Wert enthält.

Interne Knoten, sogenannte Node-Objekte, enthalten zwei untergeordnete Knoten (Operator_ und Roperator_) und eine Operation Symbol (Bedienung). Indem wir den Baum auf diese Weise sorgfältig konstruieren, erfassen wir die Struktur und Semantik des mathematischen Ausdrucks genau.

Zusätzliche Ansätze

Alternativ könnte man formale Grammatik und ein Parsing-Tool verwenden um einen Parser zu generieren. Parsing-Expression-Grammatik (PEG) ist eine bemerkenswerte Wahl, und mehrere C/C-Bibliotheken unterstützen PEG-Parsing.

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