表达树数据结构

Expression tree data structure

本文关键字：数据结构      更新时间：2023-10-16

我想在C 中实现一个简单的算术表达树数据结构，因此表达树对象是由以下方式初始化的：ExprTree(operator, expression1, expression2)。这是它应该如何工作的示例：

double x = 1, y = 2, z = 0.5;
expr1 = ExprTree('*', x, y); // expr1 = 1 * 2 = 2
expr2 = ExprTree('-', expr1, z); // expr2 = (1 * 2) - 0.5 = 1.5
cout << expr2.str() << endl; // ((1 * 2) - 0.5)
cout << expr2.eval() << endl; // 1.5

这是我的代码到目前为止的外观：

template<class operand_type>
class ExprTree
{
public:
    ExprTree(const char op_, operand_type& operand1_, operand_type& operand2_)
    {
        op = op_;
        operand1 = operand1_;
        operand2 = operand2_;
    }
    double eval() const;
    std::string str() const;
private:
    char op;
    typename operand_type operand1, operand2;
};
template<class operand_type>
std::string ExprTree<operand_type>::str() const
{
    std::ostringstream os;
    std::string op1, op2;
    if (typeid(*operand1) == typeid(ExprTree))
        op1 = operand1->str();
    else
        op1 = std::string(*operand1);
    if (typeid(*operand2) == typeid(ExprTree))
        op2 = operand1->str();
    else
        op2 = std::string(*operand2);
    os << "(" << op1 << " " << op << " " << op2 << ")";
    return os.str();
}

但是，我在编译代码时会遇到此错误：

left of '->write' must point to class/struct/union/generic type

如果有人会帮助我解决此错误，并且可能会提供一些有关如何实现此数据结构的提示，我将不胜感激。顺便说一句，我是C 的新手。

您的代码中有许多问题：

  1. 您在成员变量上使用指针的成员 -> 操作员 operand1 and Operand2

  2. 您需要模板参数中的两种不同类型的类型来使用不同的参数类型初始化对象。

  3. 类/构造函数不像功能这样的自动检索类型。这意味着您无法做ExprTree('*', x, y);之类的事情。您的Ether指定模板参数或使用其他模板函数来构建 exprtree 模板类的对象。看到这个答案。

  4. if (typeid(*operand1) == typeid(ExprTree))在运行时进行评估，因此您将获得汇编错误，因为您尝试调用方法 str（）并将同一对象传递给 std :: string string

我更喜欢以下解决方案：

#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
class ExprTree 
{
public:
    ExprTree(){};
    ExprTree(const char op_, const operand_type_A& operand1_, const operand_type_B& operand2_) {
        op = op_;
        operand1 = operand1_;
        operand2 = operand2_;
    };
    double eval() const;
    std::string str() const;
private:
    char op;
    operand_type_A operand1;
    operand_type_B operand2;
};
template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
ExprTree<operand_type_A, operand_type_B> makeExpr(const char op, const operand_type_A& operand1, const operand_type_B& operand2)
{
    return ExprTree<operand_type_A, operand_type_B>(op, operand1, operand2);
}
template<typename T>
std::string ToString(const T& x)
{
    return x.str();
}
template<>
std::string ToString<double>(const double& x)
{
    return std::to_string(x);
}
template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
std::string ExprTree<operand_type_A, operand_type_B>::str() const {
    std::ostringstream os;
    std::string op1, op2;
    op1 = ToString(operand1);
    op2 = ToString(operand2);
    os << "(" << op1 << " " << op << " " << op2 << ")";
    return os.str();
}
int main()
{
    double x = 1, y = 2, z = 0.5;
    std::cout << makeExpr('-', makeExpr('*', x, y), z).str() << std::endl;
    return 0;
}

它输出以下字符串：

((1.000000 * 2.000000) - 0.500000)

您可以在这里尝试。

说：

operand1->str();

您应该说：

operand1.str();

因为operand1不是指针，而是成员变量。

错误消息

' -> str'的左侧必须指向class/struct/union/ension类型

基本上说操作员->的左侧必须是指针（不是）。（还说它必须指向一个或类似的人，而不是整数）。

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