Arithmetische Ausdrücke in Baumstrukturen in Java analysieren

Das Erstellen benutzerdefinierter Bäume aus arithmetischen Ausdrücken kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein, insbesondere wenn es um die Sicherstellung der Baumstruktur geht spiegelt die Operationen und die Priorität des Ausdrucks genau wider.

Um dies zu erreichen, ist ein effektiver Ansatz die Verwendung eines Stapels. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung des Prozesses:

1. Initialisierung: Beginnen Sie mit einem leeren Stapel.

2. Verarbeitung von Tokens: Durchlaufen Sie jedes Token im Ausdruck:

   • Wenn das Token eine öffnende Klammer ist, schieben Sie es auf den Stapel.
   • Wenn das Token eine Ganzzahl ist, erstellen Sie eine neue Blattknoten, der die Ganzzahl enthält, und schieben Sie ihn auf den Stapel.

   • Wenn das Token ein Operator ist, überprüfen Sie seine Priorität:

     • Wenn die Priorität des Operators höher ist als die aktuelle Priorität auf dem Stapel (anfangs 0), schieben Sie ihn auf den Stapel.
     • Wenn die Priorität des Operators niedriger oder gleich der aktuellen Priorität ist, werten Sie den Ausdruck aus, bis die Priorität des Operators höher als die aktuelle Priorität wird.
3. Auswertung: Wenn die Priorität des Operators höher ist, führen Sie die Operation auf den beiden obersten Knoten im Stapel aus und erstellen Sie einen neuen Knoten mit dem Ergebnis . Schieben Sie den neuen Knoten auf den Stapel.
4. Klammerbehandlung: Wenn eine schließende Klammer angetroffen wird, entfernen Sie Knoten vom Stapel, bis die entsprechende öffnende Klammer gefunden wird. Führen Sie alle ausstehenden Vorgänge aus, bevor Sie fortfahren.
5. Endergebnis: Wenn alle Token verarbeitet wurden, bewerten Sie alle verbleibenden Knoten auf dem Stapel. Der resultierende Knoten stellt die Wurzel des Ausdrucksbaums dar.

Durch Befolgen dieser Schritte können Sie einen Ausdrucksbaum erstellen, der den gegebenen arithmetischen Ausdruck genau widerspiegelt, einschließlich der Unterstützung für negative Zahlen, dargestellt als „5 ( -2)". Der stapelbasierte Ansatz ermöglicht eine effiziente Handhabung der Operatorpriorität und Klammern, was zu einer korrekten Baumstruktur führt.