10 条题解

  • 2
    @ 2023-3-4 16:36:13

    这题有两个方法:

    1.表达式树

    第一步:转化为表达式树
    先转化为后缀表达式:

    定义一个列表存储 vector sf,用一个栈 stack ops存储符号

    • 数字直接加入 sf
    • 遇到 & 检查 ops的第一个是不是 &,如果是(a&b &)就将 *&*添加到 sf(ab &),否则将 & 添加到 ops(a|b& -> abc&|)
    • 遇到 | 检查 ops的第一个是不是运算符,如果是(a&b |)就将 ops.top添加到 sf(ab &),否则将 | 添加到 ops(a| -> ab|)
    • 如果遍历完了,将ops清空(加入sf)(a|b&c -> abc&|)
    • 括号相当于一个表达式,遇到 ( 存入ops
    • 遇到 ) 相当于遍历完了,将ops清理直到左括号(加入sf)(a&(b|c&d)-> abcd&| &)
    for(int i=0;i<s.size();i++)
    	{
    		if(s[i]=='1'||s[i]=='0')sf.push_back(s[i]);
    		else if(s[i]=='(')ops.push('(');
    		else if(s[i]==')')
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
    			{
    				sf.push_back(ops.top());
    				ops.pop();
    			}
    			ops.pop();
    		}
    		else if(s[i]=='&')
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()=='&')
    			{
    		    	sf.push_back(ops.top());
    		    	ops.pop();
    			}
    			ops.push('&');
    		}
    		else
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
    			{
    		    	sf.push_back(ops.top());
    		    	ops.pop();
    			}
    			ops.push('|');
    		}
    	}
    	while(!ops.empty())
    	{
    		sf.push_back(ops.top());
    		ops.pop();
    	}
    


    转化为表达式树:

    先定义变量

    struct node
    {
    	int v,l,r;//值,左节点id,右节点id 
    }tr[1000005];
    int num,a1,a2;//num表示tr用了几个子节点 a1 a2:dfs用
    stack<int> sta;//后缀栈
    

    遍历 sf

    • 无论是数字还是符号,都要放进tr[num],压入sta
    • 数字是叶子节点,l=r=-1
    • 符号的叶子从sta取出
    for(int i=0;i<sf.size();i++)
    	{
    		//cout << sf[i];
    		if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0')
    		{
    			tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};//-1表示没有子节点
    			sta.push(num);
    		}
    		else
    		{
    			int r=sta.top();
    			sta.pop();
    			int l=sta.top();
    			sta.pop();
    			int v=(sf[i]=='&'?2:3);
    			tr[++num]={v,l,r};
    			sta.push(num);
    		}
    	}
    

    第二步:dfs求解

    dfs(u)表示节点u的值:

    • tr[u]是数字直接返回
    • 不然就int l=dfs(tr[u].l)再判断有没有短路,有短路就将a1a2++;
    • 没有短路就返回dfs(tr[u].r)

    最后调用dfs(num)得出答案

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <stack>
    using namespace std;
    struct node
    {
    	int v,l,r;//值,左节点id,右节点id 
    }tr[1000005];
    int num,a1,a2;
    
    int dfs(int u)
    {
    	if(tr[u].v==0||tr[u].v==1)return tr[u].v;
    	int l=dfs(tr[u].l);
    	if(l==0&&tr[u].v==2)//0&x
    	{
    		a1++;
    		return 0;
    	}
    	if(l==1&&tr[u].v==3)//1|x
    	{
    		a2++;
    		return 1;
    	}
    	return dfs(tr[u].r);
    }
    
    int main()
    {
    	string s;
    	cin >> s;
    	//树:中缀表达式转化为后缀表达式(栈) 
        vector<char> sf;
    	stack<char> ops;
    	stack<int> sta;
    	//数字pushback->sf
    	//'('pushback->ops 这样右括号配对最近的左括号 
    	//')'->ops.top pushback->sf, ops.pop()
    	//'&' || '|' ops!=empty&&top=='&'->push->sf
    	//    else push->pos
    	//最后ops.top->sf 
    	for(int i=0;i<s.size();i++)
    	{
    		if(s[i]=='1'||s[i]=='0')sf.push_back(s[i]);
    		else if(s[i]=='(')ops.push('(');
    		else if(s[i]==')')
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
    			{
    				sf.push_back(ops.top());
    				ops.pop();
    			}
    			ops.pop();
    		}
    		else if(s[i]=='&')
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()=='&')
    			{
    		    	sf.push_back(ops.top());
    		    	ops.pop();
    			}
    			ops.push('&');
    		}
    		else
    		{
    			while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
    			{
    		    	sf.push_back(ops.top());
    		    	ops.pop();
    			}
    			ops.push('|');
    		}
    	}
    	while(!ops.empty())
    	{
    		sf.push_back(ops.top());
    		ops.pop();
    	}
    
    	for(int i=0;i<sf.size();i++)
    	{
    		//cout << sf[i];
    		if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0')
    		{
    			tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};//-1表示没有子节点
    			sta.push(num);
    		}
    		else
    		{
    			int r=sta.top();
    			sta.pop();
    			int l=sta.top();
    			sta.pop();
    			int v=(sf[i]=='&'?2:3);
    			tr[++num]={v,l,r};
    			sta.push(num);
    		}
    	}
    
    	cout << dfs(num) << endl;
    	cout << a1 << " " << a2;
    	return 0;
    }
    

    2.模拟

    模拟就简单了,只要逐步计算并且在合适的时候 打开曲速 短路跳过

    bool val;//值
    int a1,a2,off;//off表示短路状态
    
    • 前面我们知道,只要不是短路,算式的结果就是右边的值(0 -> 0 0|1 -> 1 0|1&0 -> 0)

      if(str[i]=='1')val=1;
      if(str[i]=='0')val=0;
      
    • 在没有短路的情况下,如果是符号就判断有没有短路

      if(val==0&&str[i]=='&')
      {
      	off=1;
      	a1++;
      }
      if(val==1&&str[i]=='|')
      {
      	off=2;
      	a2++;
      }
      

    短路跳过
    • 若遇到左括号 ( ,就跳过括号组

      if(str[i]=='(')
      {
      	int x=1;
      	while(x)
      	{
      		i++;
      		if(str[i]=='(')
      		{
      			x++;
      		}
      		if(str[i]==')')x--;
      	}
      }
      
    • 或跳过(off==0)会一直到结束(前面说过,右括号等同于结束)

      else if(str[i]==')')
      {
      	off=0;
      }
      
    • 与跳过(off==0)碰到 | 会结束

      else if(off==1&&str[i]=='|')
      {
      	off=0;
      }
      
    • 跳过碰到同级(不在子括号里)相同符号算两个

      else if(off==1&&str[i]=='&')
      {
      	a1++;
      }
      else if(off==2&&str[i]=='|')
      {
      	a2++;
      }
      

    上代码

    #include <iostream>
    using namespace std;
    bool val;
    int a1,a2,off;
    
    int main()
    {
    	string str;
    	cin >> str;
    
    	for(int i=0;i<str.size();i++)
    	{
    		if(off==0)
    		{
    			if(str[i]=='1')val=1;
    			if(str[i]=='0')val=0;
    			if(val==0&&str[i]=='&')
    			{
    				off=1;
    				a1++;
    			}
    			if(val==1&&str[i]=='|')
    			{
    				off=2;
    				a2++;
    			}
    		}
    		else
    		{
    			if(str[i]=='(')
    			{
    				int x=1;
    				while(x)
    				{
    					i++;
    					if(str[i]=='(')
    					{
    						x++;
    					}
    					if(str[i]==')')x--;
    				}
    			}
    			else if(off==1&&str[i]=='|')
    			{
    				off=0;
    			}
    			else if(str[i]==')')
    			{
    				off=0;
    			}
    			else if(off==1&&str[i]=='&')
    			{
    				a1++;
    			}
    			else if(off==2&&str[i]=='|')
    			{
    				a2++;
    			}
    		}
    	}
    	cout<<val<<endl<<a1<<" "<<a2;
    	return 0;
    }
    
    • 1
      @ 2023-6-9 14:48:19

      初稿(可忽略)

      这里我用一种\color{brown} 这里我用一种奇怪的输入方法\color{brown} 输入方法

      dfs()dfs()输入。

      dfs()dfs()里,while()while()输入,当遇到左括号(时,进入下一层dfs()dfs(),算完结果再return回去。这样就可以保证括号内先算

      如下图(以样例为例):

      image

      所以答案为:0110=10⊕1|1|0=1

      注:'⊕'符是&符。

      那么,如何算答案及回路?

      用一个字符变量fufu记录遇到的符号,输入的字符是cc,答案变量是ansans

      • 当遇到符号时: 若c == '&',那么fu = '&'。 若c == '|',那么fu = '|'
      • 当遇到数字时,就根据符号来更新ansans

      关于回路,算答案时加个判断即可。

      代码:

      #include <bits/stdc++.h>
      using namespace std;
      
      int yu = 0,huo = 0;//记录与回路个数与或回路个数
      
      int tme = 0;//debug用,记录当前下标(从1开始记)
      
      void dfs1()//跳过括号内容函数
      {
      	int k = 1;//因为不能在遇到的第一个右括号处return(讲个笑话,我就s在这了)
      	char c;//疯狂跳过
      	while(cin >> c)
      	{
      		tme++;//下标更新
      		if(c == '(') k++;
      		if(c == ')') k--;
      		if(k == 0) return;
      	}
      	return;
      }
      
      bool dfs()
      {
      	bool ans = 0;
      	char fu = 'n';//记录符号(当前无符号)
      	char c;
      	while(cin >> c)
      	{
      		tme++;//下标++
      		if(c == '(')//要进入下一层dfs了
      		{
      			if(fu == '&' && ans == 0) dfs1();//若有了回路了,那么跳过下一个括号全部内容(即不计算括号内回路)
      			else if(fu == '|' && ans == 1) dfs1();//同上
      			else//表示前面无回路
      			{
      				bool x = dfs();//计算括号内的值
      				if(fu == '&') ans &= x;
      				else if(fu == '|') ans |= x;//更新答案
      				else ans = x;//若无符号,记得要直接赋值(讲个笑话,我又s在这儿了)
      			}
      		}
      		else 
      		{
      			if(c == ')') return ans;//若遇到右括号那么直接return(因为括号包在一起算的)
      		    else if(c == '&')
      		    {
      		    	fu = '&';//更新符号
      		    	if(ans == 0) yu++;//值为0,且遇到&,回路
      			}
      			else if(c == '|')
      			{
      				fu = '|';
      				if(ans == 1) huo++;//值为1,且遇到|,回路
      			}
      			else if(c == '0')//若为数字,更新答案
      			{
      				if(fu == '&') ans &= 0;
      				else if(fu == '|') ans |= 0;
      				else ans = 0;
      			}
      			else if(c == '1')//同上
      			{
      				if(fu == '&') ans &= 1;
      				else if(fu == '|') ans |= 1;
      				else ans = 1;
      			}
      		}
      	}
      	return ans;
      }
      
      signed main()
      {
      	cout << dfs();
      	printf("\n%d %d",yu,huo);
      	return 0;
      }
      

      这题s得有点惨

      image

      对了,其实用\color{yellow} 对了,其实用表达式树做也不是不行,可以试试\color{yellow} 做也不是不行,可以试试

      • 1
        @ 2023-3-4 16:12:02

        这道题是j组第三题——逻辑表达式

        第一步,将表达式进行转换(中序表达式转后序表达式)

        需用到vector,栈and字符串中序表达式即正常方式表达后序表达式即不需要括号表达

        第二步,建表达式树

        需要结构体数组and栈

        第三步,dfs

        大家都知道,不赘述了(~~应该不用吧) ~~

        AC Code

        #include<vector>
        #include<stack>
        using namespace std;
        string s;
        const int N=1e6+5;
        struct Node{
        	int v,l,r;
        }tr[N];
        int num,ans1,ans2;
        stack<char>ops;
        stack<int>sta;
        vector<char>sf;
        void change()
        {
        	for(int i=0;i<s.size();i++){
        		if(s[i]=='0'||s[i]=='1')sf.push_back(s[i]);
        		else if(s[i]=='(')ops.push(s[i]);
        		else if(s[i]==')'){
        			while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
        				sf.push_back(ops.top());
        				ops.pop();
        			}
        			ops.pop();
        		}
        		else if(s[i]=='&'){
        			while(!ops.empty()&&ops.top()=='&'){
        				sf.push_back(ops.top());
        				ops.pop() ;
        			}
        			ops.push('&');
        		}
        		else{
        			while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
        				sf.push_back(ops.top());
        				ops.pop() ;
        			}
        			ops.push('|');
        		}
        	}
        	while(!ops.empty()){
        		sf.push_back(ops.top());
        		ops.pop() ;
        	}
        }
        void build(){
        	for(int i=0;i<sf.size();i++){
        		if(sf[i]=='0'||sf[i]=='1'){
        			tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};
        			sta.push(num);
        		}
        		else{
        			int r=sta.top();sta.pop();
        			int l=sta.top();sta.pop();
        			int v=(sf[i]=='&'?2:3);
        			tr[++num]={v,l,r};
        			sta.push(num);
        		}
        	}
        }
        int dfs(int u){
        	if(tr[u].v==0||tr[u].v==1)return tr[u].v;
        	int l=dfs(tr[u].l);
        	if(l==0&&tr[u].v==2){
        		ans1++;
        		return 0;
        	}
        	if(l==1&&tr[u].v==3){
        		ans2++;
        		return 1;
        	}
        	int r=dfs(tr[u].r);
        	return r;
        }
        int main(
        {
        	cin>>s;
        	change();
        	build();
        	cout<<dfs(num)<<endl;
        	cout<<ans1<<" "<<ans2;
        	return 0;
        })
        
        • 1
          @ 2023-3-2 20:25:31

          这道题是CSP-J的T3

          我会详细的写出解题步骤,尽量让所有人看懂 题面我就不放出来了 那么这道题思路如下↓↓↓


          第一步,把中缀表达式转换成后缀表达式

          定义

          中缀表达式就是正常人使用的表达式,包含括号、数字/变量和运算符,例如(a+b)*(b-c)-(d-c) 而后缀表达式不需要括号先是数字/变量,遇到运算符后,取出前两个值计算,将计算结果重新存入算式,代替原来的两个数字/变量和运算符,将中缀表达式的例子转换后就是ab+bc-*dc--


          需求

          首先声明一个vectorsf用来装后缀表达式,一个栈ops用来缓存符号,一个字符串s存输入的表达式 我们要让在同一个维度(括号)内,保持&在栈的位置比|

          规则

          1. 优先级:()=1,&=2,|=3
          2. 如果是01,直接输出到sf
          3. 如果是(,存入ops
          4. 如果是),就将ops中位于最近的(之上的所有符号输出进sf,再删除(
          5. 如果是&,就从栈顶输出优先级≤&的逻辑运算符到sf(只有&)直到栈空或者遇到(或者遇到|
          6. 如果是|,就从栈顶输出优先级≤|的逻辑运算符到sf(有&|)直到栈空或者遇到(

          注意,最后ops中还剩下一些运算符,要将其全部输出到sf 完成了转换部分,就要为后缀表达式建立表达式树


          第二步,建立表达式树

          我们需要声明一个结构体数组tr用于存放树的每个节点的值v,左子树位置l和右子树位置r,声明一个栈sta来缓存每个节点的位置

          所有叶子节点的值都为其对应的数字,用于计算 所有非叶子节点的值都为其对应运算符的值,也就是&=2,|=3 所有叶子节点的左子树和右子树位置都为-1因为叶子结点根本就没有左子树和右子树


          第三步,dfs

          我们通过dfs ~~~~(不会有人不知道深度优先搜索吧)~~~~来访问表达式树

          dfs规则

          1. 叶子结点直接返回它的值v
          2. 非叶子节点递归获取子树的值来计算
          3. 非叶子节点通过左子树判断是否出现短路,如果出现短路,直接返回左子树的值,跳过右子树

          第四步,ACCODE

          现在前三个部分的思路都清楚了,我们直接上代码:

          #include<bits/stdc++.h>
          using namespace std;
          string s;
          struct st{
          	int v,l,r;
          }tr[1000001];
          int num,ans1,ans2;//num是节点数量,ans1和ans2统计两种短路 
          vector<char>sf;//后缀表达式 
          stack<char>ops;//符号缓存 
          stack<int>sta;//节点位置缓存 
          void change()//中缀to后缀 
          {
          	for(int i=0;i<s.size();i++)
          	{
          		if(s[i]=='1'||s[i]=='0')//数字直接放入sf 
          		{
          			sf.push_back(s[i]);
          		}else if(s[i]=='(')//左括号入栈 
          		{
          			ops.push('(');
          		}else if(s[i]==')')//遇到右括号就将运算符输出到sf直到遇到左括号 
          		{
          			while(ops.top()!='(')
          			{
          				sf.push_back(ops.top());
          				ops.pop();
          			}
          			ops.pop();//将无用的左括号出栈 
          		}else if(s[i]=='&')//遇到&就将前面的&输出到sf直到栈空或者遇到其他符号 
          		{
          			while(!ops.empty()&&ops.top()=='&')
          			{
          				sf.push_back(ops.top());
          				ops.pop();
          			}
          			ops.push('&');//将当前的&入栈 
          		}else//只剩下|的情况了,将前面的&和|输出到sf直到栈空或者遇到左括号 
          		{
          			while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
          			{
          				sf.push_back(ops.top());
          				ops.pop();
          			}
          			ops.push('|');//将当前的|入栈 
          		}
          	}
          	while(!ops.empty())//将剩下的运算符入栈 
          	{
          		sf.push_back(ops.top());
          		ops.pop();
          	}
          }
          void build()//建立表达式树 
          {
          	for(int i=0;i<sf.size();i++)
          	{
          		if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0')//数字存入叶子节点,值就是sf中对应的值 
          		{
          			tr[++num]=(st){sf[i]-'0',-1,-1};//没有子树 
          			sta.push(num);//将节点位置入栈 
          		}else//运算符作为非叶子节点要获取两个子节点 
          		{
          			int v,r,l;
          			r=sta.top(),sta.pop();//从栈顶取出两个节点作为子节点 
          			l=sta.top(),sta.pop();
          			v=(sf[i]=='&'?2:3);//三目运算符,如果是&,值为2,否则为3 
          			tr[++num]=(st){v,l,r};
          			sta.push(num);//将节点位置入栈 
          		}
          	}
          }
          int dfs(int b)//开始运算 
          {
          	if(tr[b].v==1||tr[b].v==0)//如果是叶子节点,那么返回节点的值 
          	{
          		return tr[b].v;
          	}
          	int l=dfs(tr[b].l);//递归获取左子树返回值 
          	if(l==0&&tr[b].v==2)//如果是&且满足&的短路条件,短路加一并且直接返回 
          	{
          		ans1++;
          		return 0;
          	}
          	if(l==1&&tr[b].v==3)//这里是判断|的短路 
          	{
          		ans2++;
          		return 1;
          	}
          	int r=dfs(tr[b].r);//获取右子树返回值 
          	return r;//不满足短路,那么返回值为右子树的返回值 
          }
          int main()
          {
          	cin>>s;
          	change();//中缀->后缀 
          	build();//建立表达式树 
          	cout<<dfs(num)<<endl;//从根节点进入dfs,dfs后的返回值就是最终结果 
          	cout<<ans1<<" "<<ans2;//注意输出必须分成两次,否则短路的统计输出为0 
          	return 0;
          }
          

          以上是本蒟蒻的代码,希望您能看懂,如果有错,欢迎指出,有问题欢迎提问

          • 0
            @ 2023-3-4 16:23:26

            s1、中缀转后缀

            1,我们将其压入 vector{如果是数字,直接入后缀表达式。 }

            2,我们将其放入栈中等待匹配

            3,我们要考虑将这个右括号与先前的左括号进行匹配。那么我们就使用 while循环找左括号,在遇到左括号之前的所有运算符都直接压入 vector,因为栈是先进后出,刚好符合转后缀表达式的需要

            {如果是 ( 压入运算符栈。如果是 ) 输运算符栈不断出栈到后缀表达式,直到碰到 (。}

            4,我们同样遍历栈,如果前面遇到 & ,放入vectorvector 中.先进先出,后进后出,比较符号优先级。(优先级别:第一级是(),第二级是&,第三级是|。)

            5,不断出栈到后缀表达式。

            s2、 直接遍历这个后缀表达式,如果符号是操作数,那么我们就建立一个儿子树并将一个指向它的指针推入栈中,成一颗以操作符为根的树,其中 T1 为右儿子,T2 为左儿子;

            然后将新的树压入栈中。(根据这个运算符是 & 还是 | 对这个点进行赋值,注意和上面的 0 和 1 区分。)

            s3、遍历DFS 。

            数值 0 或 1,非叶子一定是 & 或者 | 。

            DFS :

            遍历到叶子直接返回叶子的值;||遍历到非叶子时,先递归在返回对应的子树的值。

            然后,判断是否会短路:1| 会发生“或短路”,并且返回 1;||0& 会发生“与短路”,并且返回 0。

            非上面两种情况,计算右子树的值并返回其结果即可:0 或 1,结果都是数。

            代码:

            #include <bits/stdc++.h>

            using namespace std;

            const int N = 1e6+5;

            string s;

            struct Node{

            int v,l,r;
            

            } tr[N];//数组tr用于存放树的每个节点的值v,左子树位置和右子树位置l和r

            int num, ans1, ans2;

            stack<char> ops;//运算符栈

            stack<int> sta;//声明一个栈sta来缓存每个节点的位置

            vector<char> sf; // sf后缀表达式

            void change(){// 中缀表达式转后缀,1、 运算符转移到sf,直到ops为空或者计算级别不同,再将此运算符push进去。

            for(int i=0;i<s.size();i++){//符号判断 
            
            	if(s[i]=='0'||s[i]=='1')sf.push_back(s[i]); 
            
            	else if(s[i]=='(')ops.push(s[i]); //  (,直接入运算符栈
            
            	else if(s[i]==')') {//  )
            
            		while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
            
            			sf.push_back(ops.top()); // keepgoing,直到碰到) 
            
            			ops.pop();
            
            		}
            
            		ops.pop(); // 弹出多( 
            
            	}
            
            	else if(s[i] == '&') {// &
            
            		while(!ops.empty()&&ops.top()=='&'){
            
            			sf.push_back(ops.top());
            
            			ops.pop();
            
            		}
            
            		ops.push('&');
            
            	}
            
            	else {//  |
            
            		while(!ops.empty()&&ops.top() != '('){
            
            			sf.push_back(ops.top());
            
            			ops.pop();
            
            		}
            
            		ops.push('|');
            
            	}
            
            }
            
            while(!ops.empty()){//整理 
            
            	sf.push_back(ops.top());
            
            	ops.pop();
            
            }
            

            }

            void buildtree(){// 利用后缀表达式构建表达式树 2、

            for(int i=0;i<sf.size();i++){
            
            	if(sf[i]=='0'||sf[i] == '1') {
            
            		tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};
            
            		sta.push(num);
            
            	}
            
            	else{//最后将剩下的ops全部移到sf中。
            
            		int r=sta.top();sta.pop();
            
            		int l=sta.top();sta.pop();
            
            		int v=(sf[i]=='&'?2:3);
            
            		tr[++num]={v,l,r};
            
            		sta.push(num);
            
            	}
            
            }
            

            }

            int dfs(int u){// 通过dfs (深搜)来访问表达式树并计算。

            if(tr[u].v==0||tr[u].v==1)return tr[u].v; 
            
            int l=dfs(tr[u].l);//判断是否会短路
            
            if(l==0&&tr[u].v == 2) {// 0&
            
            	ans1++;
            
            	return 0;
            
            }
            
            if(l==1&&tr[u].v == 3) {// 1|
            
            	ans2++;
            
            	return 1;
            
            }
            
            int r=dfs(tr[u].r); 
            
            return r; // 不短路,结果取决于右值  1& || 0|
            

            }

            int main(){//简单主程序

            cin>>s;
            
            change(); // 把中缀表达式转后缀
            
            buildtree(); // 利用后缀表达式构建表达式树
            
            cout<<dfs(num)<<'\n'; // 后缀表达式下,从根 dfs
            
            cout<<ans1<<' '<<ans2;//输出 
            
            return 0;
            

            }

            • 0
              @ 2023-3-4 14:35:06

              既然老师要求那就写一下题解吧,正好之前一直都不会表达式树有关的芝士。

              首先题意很明显,就不赘述了。但是这个题目看起来用直接的模拟会比较麻烦,而且越想越假。那么导致模拟麻烦的原因是什么呢?其实就时运算顺序对吧,那么接下来就要请出本次主角——后缀表达式

              首先我们拿到的这个字符串是一个中缀表达式,它有个很麻烦的点就是计算优先级。但是本期主角后缀表达式就可以很好地解决这个问题,因为后缀表达式是没有括号的,而且计算优先级很明显(当然是对于计算机来说),从而可以更方便地计算。

              那么首先要说地就是如何将中缀表达式转换成后缀表达式

              对于输入的字符串,我们有 5 种可能:

              1.这是数字,即 0或 1

              1. 这是左边的括号

              3.这是右边的括号

              4.这是 & 运算符

              1. 这是 | 运算符

              然后再回想一下中缀是怎么转后缀的,首先我们需要一个栈(用于存储括号或者运算符)与一个存储表达式的结果的 vector

              对于情况 1,我们直接将其压入 vector

              对于情况 2,我们将其放入栈中等待匹配

              对于情况 3,我们要考虑将这个右括号与先前的左括号进行匹配。那么我们就使用 while循环找左括号,在遇到左括号之前的所有运算符都直接压入 vector,因为栈是先进后出,刚好符合转后缀表达式的需要

              对于情况 4,我们同样遍历栈,如果前面遇到 & ,那么就放入我们的 vectorvector 中,因为遇到的 & 就说明遇到比自己更早或者同时要进行运算的运算符,所以要先放进去

              对于情况 5,遍历栈,如果遇到左括号就停止。

              对于人来说,这并没有简便多少;但是对于计算机来说,至于要从左往右将两个数用后面的一个运算符进行运算即可。

              那么转好了后缀之后还是不行,因为还是不好算。所以我们还需要建表达式树。

              struct node{
              	int v,l,r;// 值 || 左儿子 || 右儿子
              }tr[N];
              

              我们直接遍历这个后缀表达式,如果遇到了 数字 , 那么就直接建立一个节点,并且将其放入栈中。如果遇到的是运算符,那么就从栈里面取出两个数,建为右儿子和左儿子,然后根据这个运算符是 & 还是 | 对这个点进行赋值,注意和上面的 0 和 1 区分。

              树建好后就开始深搜遍历整棵树并且进行计算。首先如果这个点它是叶子节点 , 即代表数字 , 那么直接返回该节点的值。因为我们还要进行短路的计算,所以要先看左儿子和该节点的运算符是否构成短路 。那么短路之后我们可以直接返回左儿子计算的值,因为如果不短路 , 那么本次计算的结果就取决于右儿子的值。

              怎么证明呢?有个很好的证明方法:

              首先考虑数值与符号有几种构成方式 无非就 0& // 0| // 1& // 1| 四种那么反过来也一样 所以如果前面的这个数它与运算符不构成短路,那么后面的这个数和运算符 一定是可以构成短路的 (当然按照题目意思是不能计算再在短路计数中的) 所以最后如果不能短路那么久取决于右儿子的值

              讲了那么多, ~相信你也没咋懂~ ,那么

              OK上代码(

              #include <bits/stdc++.h>
              using namespace std;
              const int N = 1e6+10;
              int n ,  ans1 , ans2 ,x,y;
              struct node{
              	int v,l,r;
              }tr[N];
              int num;
              stack<char> ops;
              vector<char> sf;
              string s; 
              stack<int> sta;
              void change(){
              	for(int i=0;i<n;i++){
              		if(s[i] == '0' || s[i] == '1') sf.push_back(s[i]);
              		else if(s[i] == '(') ops.push(s[i]);
              		else if(s[i] == ')'){
              			while(!ops.empty() && ops.top() != '('){
              				sf.push_back(ops.top());
              				ops.pop();
              			}
              			ops.pop();
              			
              		}
              		else if(s[i] == '&'){
              			while(!ops.empty() && ops.top() == '&'){
              				sf.push_back(ops.top());
              				ops.pop();
              			}
              			ops.push('&');
              		}
              		else if(s[i] == '|'){
              			while(!ops.empty() && ops.top() != '('){
              				sf.push_back(ops.top());
              				ops.pop();
              			}
              			ops.push('|');
              		}
              	}
              	while(!ops.empty()){
              		sf.push_back(ops.top());
              		ops.pop();
              	}
              }
              void build(){
              
              	for(int i=0;i<sf.size();i++){
              		if(sf[i] == '0' || sf[i] == '1') {
              			tr[++num] = {sf[i] - '0' , -1 , -1};
              		//	cout << sf[i] << endl;
              			sta.push(num);
              		}
              		else{
              			int r = sta.top() ; sta.pop();
              			
              			int l = sta.top() ; sta.pop();
              			
              			int v = (sf[i] == '&') ? 2 : 3;
              			tr[++num] = {v , l , r};
              			sta.push(num);
              		}
              	}
              }
              int dfs(int u){
              	if(tr[u].v == 0 || tr[u].v == 1) return tr[u].v;
              	int l = dfs(tr[u].l) ;
              //	cout << ans1 << " " << ans2 << endl;
              	if(l == 0 && tr[u].v == 2){
              		ans1++;
              	//	x = max(x , ans1);
              		return 0;
              	}
              	if(l == 1 && tr[u].v == 3){
              		ans2++;
              	//	y =  ans2;
              		return 1;
              	}
              	int r = dfs(tr[u].r); //没有短路, 结果取决于r
              	return r;
              	
              }
              int main(){
              	cin >> s;
              	n = s.size();
              	change();
              	build();
              	int t = dfs(num);
              	cout << t << endl << ans1 << " " << ans2; 
              	return 0; 
              }
              

              谢谢观看 QwQ !

              • 0
                @ 2023-3-4 12:16:11

                题目分析

                我们需要让计算机计算这一条逻辑表达式的值,并计算短路的个数。

                首先,短路分为两种:

                1. 与短路:0&---------的结果一定是0;

                2. 或短路:1|---------的结果一定是1;

                  0&(1|0)|(1|1|1&0)为例​, 短路情况:0& 1| 1|

                其次,我们需要将中缀表达式改写成后缀表达式:

                用一个vector记录后缀表达式sf,用一个stack记录操作符ops;

                具体扫描规则如下

                1. 优先级别:第一级是(),第二级是&,第三级是|
                2. 遇到数字时,将数字push进sf;
                3. 遇到(时,将( push进ops;
                4. 遇到)时,将上一个(前的运算符全部转移到sf中,ops pop掉(。
                5. 遇到运算符时,将运算符转移到sf,直到ops为空或者计算级别不同,再将此运算符push进去。

                最后将剩下的ops全部移到sf中。

                如扫描1|(1|1)&(0&1)​:

                • 扫到1,ops不变,sf为1;
                • 扫到|,ops为|,sf不变;
                • 扫到(,ops为|(,sf不变;
                • 扫到1,ops不变,sf为11;
                • 扫到|,ops为|(|,sf为不变;
                • 扫到1,ops不变,sf为111;
                • 扫到),ops为|,sf为111|;
                • 扫到&,ops为|&,sf不变;
                • 扫到(,ops为|&(,sf不变;
                • 扫到0,ops不变,sf为111|0;
                • 扫到&,ops为|&(&,sf不变;
                • 扫到1,ops不变,sf为111|01;
                • 扫到),ops为|&,sf为111|01&;
                • 最后,sf为111|01&&|

                然后,我们需要将中缀表达式转换成表达式树:

                ​我们需要声明一个结构体数组tr用于存放树的每个节点的值v,左子树位置和右子树位置l和r,声明一个栈sta来缓存每个节点的位置

                所有叶子节点的值都为其对应的数字,用于计算​。​所有非叶子节点的值都为其对应运算符的值,也就是按照运算优先级的顺序:&=2,|=3,所有叶子节点的左子树和右子树位置都为-1,因为叶子结点根本就没有左子树和右子树.

                ​最后,我们通过dfs (深搜)来访问表达式树并计算。

                具体访问规则如下:

                1. 若访问节点的`l`和`r`都是`-1`,直接返回`v`,否则进入第二点;
                2. 计算左节点的数值;
                3. 判断是否出现短路情况,如出现直接返回对应数值;
                4. 计算并返回右节点的数值。

                代码:

                #include<iostream>
                #include<vector>
                #include<stack>
                using namespace std;
                string s;
                const int N=1e6+5;
                struct Node{
                       int v,l,r;
                }tr[N];
                int num,ans1,ans2;
                stack<char>ops;
                stack<int>sta;
                vector<char>sf;
                void change()*//* *中缀表达式转后缀表达式* 
                {
                       for(int i=0;i<s.size();i++)
                       {
                              if(s[i]=='0'||s[i]=='1') sf.push\_back(s[i]);   *​//​*​*扫到数字,直接插入*​*sf*
                              else if(s[i]=='(')  ops.push(s[i]);  *//*  *扫到左边括号,插入运算符栈*
                              else if(s[i]==')') 
                              {
                                    while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
                                    {
                                           sf.push\_back(ops.top());*//* *一直输出到*​​*sf*​​*。直到遇上*​*( *
                                           ops.pop();
                                    }
                                    ops.pop();  *//* *输出多余的(* 
                              } 
                              else if(s[i]=='&')
                              {  *​//​*​*与运算*
                                   while(!ops.empty()&&ops.top()=='&')
                                     {
                                     sf.push\_back(ops.top());
                                     ops.pop();
                                     }
                                     ops.push('&');
                              }
                              else
                              {    *​//​*​*或运算* 
                                     while(!ops.empty()&&ops.top()!='(')
                                    {
                                            sf.push\_back(ops.top());
                                            ops.pop();
                
                                     }
                                     ops.push('|');
                              }
                       }
                       while (!ops.empty())
                       {
                              sf.push\_back(ops.top());
                              ops.pop();
                       }
                }
                void build()
                {
                       for(int i=0;i<sf.size();i++)
                       {
                              if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0')
                              {
                                    tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};
                                    sta.push(num);
                              }
                              else
                              {
                                    int r=sta.top(); sta.pop();
                                    int l=sta.top(); sta.pop();
                                    int v=(sf[i]=='&'?2:3);
                                    tr[++num]={v,l,r};
                                    sta.push(num);
                              }
                       }
                }
                int dfs(int u)
                {
                ​       if(tr[u].v==0||tr[u].v==1) return tr[u].v; *​//​*​*叶子节点* *。返回数值* 
                ​       int l=dfs(tr[u].l);
                       if(l==0&&tr[u].v==2)
                       {*//0&*
                       ans1++;
                          return 0; 
                       }
                       if(l==1&&tr[u].v==3)
                       {*//1|*
                              ans2++;
                              return 1; 
                       }
                       int r=dfs(tr[u].r);
                       return r;
                }
                int main()
                {
                       cin>>s;
                       change();
                       build();
                       cout<<dfs(num)<<endl;
                       cout<<ans1<<" "<<ans2;
                       return 0;
                 }
                
                • 0
                  @ 2023-3-2 20:13:25

                  题目大意


                  - 给定一个只含0、1、&(与运算)、|(或运算)、(、 )的表达式。

                  - 计算表达式时,应采用“短路”的思想:

                  1. &:0&n=0,称之为&的一次“短路”。(&的定义
                  2. |:1|n=1,称之为|的一次“短路”。(|的定义

                  c++逻辑运算符大全及用法

                  思路


                  Step0:定义结构体、栈、队列(栈的定义 队列的定义

                  struct Node{//结构体定义
                  	int v,l,r;
                  }tr[N];
                  

                  //stack:栈
                  //vector:队列
                  stack<char>ops;//运算符栈
                  stack<int>sta;//数字栈
                  vector<char>sf;//数字队列
                  

                  Step1:中缀表达式转后缀表达式 (中缀和后缀表达式的定义

                  我们首先遍历表达式。

                  每次遍历有5种可能:

                  1. 数字。如果是数字,直接存入sf。
                  2. 左括号。直接把左括号存入ops。
                  3. 右括号。如果扫到右括号,那就一直输出sf,直到遇到左括号,最后输出多余的左括号。
                  4. 与(&)。同扫到右括号的情况差不多,只不过最后输出的是多余的&号。
                  5. 或(|)。同扫到右括号、与(&)的情况差不多,只不过最后输出的是多余的|号。

                  最后把sf全部输出即可。


                  void change()// 中缀表达式转后缀表达式 
                  {
                  	for(int i=0;i<s.size();i++){
                  		if(s[i]=='0'||s[i]=='1') sf.push_back(s[i]);   //扫到数字,直接插入sf
                  		else if(s[i]=='(')  ops.push(s[i]);  //  扫到左边括号,插入运算符栈
                  		else if(s[i]==')') {
                  			while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
                  				sf.push_back(ops.top());// 一直输出到sf。直到遇上( 
                  				ops.pop();
                  			}
                  			ops.pop();  // 输出多余的( 
                  		} 
                  		else if(s[i]=='&'){  //与运算
                  		     while(!ops.empty()&&ops.top()=='&'){
                  		     	sf.push_back(ops.top());
                  		     	ops.pop();
                  			 }
                  			 ops.push('&');
                  	    }
                  	    else{    //或预算 
                  	    	while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
                  		     	sf.push_back(ops.top());
                  		     	ops.pop();
                  			 }
                  			 ops.push('|');
                  		}
                  	    
                  	}
                  	while (!ops.empty()){
                  		sf.push_back(ops.top());
                  		ops.pop();
                  	}
                  }
                  

                  Step2:建立表达式树(表达式树的定义

                  首先,我们依次读入sf中的每个数,判断是否为操作数。(如果不知道什么是操作数,请按这里

                  如果是,那就把它(操作数的指针)推入栈中。

                  如果不是,弹出两棵树A和B,形成一棵以操作数为根的树,将新树压入栈中。


                  void build()
                  {
                  	for(int i=0;i<sf.size();i++){
                  		if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0'){
                  			tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};
                  			sta.push(num);
                  		}
                  		else{
                  			int r=sta.top(); sta.pop();
                  			int l=sta.top(); sta.pop();
                  			int v=(sf[i]=='&'?2:3);
                  			tr[++num]={v,l,r};
                  			sta.push(num);
                  		}
                  	}
                  }
                  

                  Step3:深搜(深度优先搜索DFS)找到答案

                  DFS:

                  1. 判断是否为叶子结点,如果是,返回数值。
                  2. &的“短路”。
                  3. |的“短路”。
                  如果上面三种都不符合,结果取决于r。
                  int dfs(int u)
                  {
                  	if(tr[u].v==0||tr[u].v==1) return tr[u].v; //叶子节点 。返回数值 
                  	int l=dfs(tr[u].l);
                  	if(l==0&&tr[u].v==2) {//0&
                         ans1++;
                  	   return 0; 
                  	}
                  	if(l==1&&tr[u].v==3) {//1|
                         ans2++;
                  	   return 1; 
                  	}
                  	int r=dfs(tr[u].r);  //如果没走,结果取决于r 
                  	return r;
                  }
                  

                  Step4:完整代码

                  #include<iostream>
                  #include<vector>
                  #include<stack>
                  using namespace std;
                  string s;
                  const int N=1e6+5;
                  struct Node{
                  	int v,l,r;
                  }tr[N];
                  int num,ans1,ans2;
                  stack<char>ops;
                  stack<int>sta;
                  
                  vector<char>sf;
                  void change()// 中缀表达式转后缀表达式 
                  {
                  	for(int i=0;i<s.size();i++){
                  		if(s[i]=='0'||s[i]=='1') sf.push_back(s[i]);   //扫到数字,直接插入sf
                  		else if(s[i]=='(')  ops.push(s[i]);  //  扫到左边括号,插入运算符栈
                  		else if(s[i]==')') {
                  			while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
                  				sf.push_back(ops.top());// 一直输出到sf。直到遇上( 
                  				ops.pop();
                  			}
                  			ops.pop();  // 输出多余的( 
                  		} 
                  		else if(s[i]=='&'){  //与运算
                  		     while(!ops.empty()&&ops.top()=='&'){
                  		     	sf.push_back(ops.top());
                  		     	ops.pop();
                  			 }
                  			 ops.push('&');
                  	    }
                  	    else{    //或预算 
                  	    	while(!ops.empty()&&ops.top()!='('){
                  		     	sf.push_back(ops.top());
                  		     	ops.pop();
                  			 }
                  			 ops.push('|');
                  		}
                  	    
                  	}
                  	while (!ops.empty()){
                  		sf.push_back(ops.top());
                  		ops.pop();
                  	}
                  }
                  void build()
                  {
                  	for(int i=0;i<sf.size();i++){
                  		if(sf[i]=='1'||sf[i]=='0'){
                  			tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1};
                  			sta.push(num);
                  		}
                  		else{
                  			int r=sta.top(); sta.pop();
                  			int l=sta.top(); sta.pop();
                  			int v=(sf[i]=='&'?2:3);
                  			tr[++num]={v,l,r};
                  			sta.push(num);
                  		}
                  	}
                  }
                  int dfs(int u)
                  {
                  	if(tr[u].v==0||tr[u].v==1) return tr[u].v; //叶子节点 。返回数值 
                  	int l=dfs(tr[u].l);
                  	if(l==0&&tr[u].v==2) {//0&
                         ans1++;
                  	   return 0; 
                  	}
                  	if(l==1&&tr[u].v==3) {//1|
                         ans2++;
                  	   return 1; 
                  	}
                  	int r=dfs(tr[u].r);  //如果没走,结果取决于r 
                  	return r;
                  }
                  int main()
                  {
                  	cin>>s;
                  	change();
                  	build();
                  	cout<<dfs(num)<<endl;
                  	cout<<ans1<<" "<<ans2;
                  	return 0;
                   } 
                  
                  • -1
                    @ 2023-3-4 13:40:32

                    思路: (1)将中缀表达式转后缀表达式; (2)转化成表达式树; (3)dfs访问。

                    用vector装后缀表达式,用栈装表达式内的符号(如:'(' '&'等),再用一个字符串(string) 存最初输入的表达式(中缀)。 vector<int> sf; stack<char> ops;

                    符号优先级为 () > & > | ;

                    (1) 哪些符号入栈?入栈顺序是? 1、如果为数字(0或1),存入sf; 2、如果为 ( ,压入ops; 3、如为 ) ,将ops中与其配对的 ( (也就是最近的'(')之上的运算符全部输出并加到sf,最后删掉配对的 ( (记住右括号不压入栈);

                    4、如为&(与),从栈顶弹出所有运算符&加入sf直到碰见 ( 或 | 或栈空; 5、如为 | (或),从栈顶弹出所有&和|加入sf直到碰见 ( 或 | 或栈空; (接下来重复上面几点直到ops为空)

                    (2) 转化表达式树 建立结构体(node)存放每个节点的值v,及左子树方位l和右子树方位r,再建立栈sta缓存节点位置。 所有非叶节点都为运算符对应的值(我们设&=2,|=3)。

                    (3)dfs

                    1、叶节点返回值(v); 2、非叶节点通过左子树判断是否为短路(详见题目),如出现短路,返回左子树值。

                    具体代码: #include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int N=1e6+10; vector<int> sf; stack<char> ops; stack<int> sta; struct node{ int v,l,r; }tr[N]; int num,ans1,ans2; string s;

                    void change(){//中缀转后缀 for(int i=0;i<s.size();i++){ if(s[i]'0' || s[i]'1') sf.push_back(s[i]);//插入sf else if(s[i]'('){ ops.push(s[i]);//插入栈 }else if(s[i]')'){ while(!ops.empty() && ops.top()!='('){ sf.push_back(ops.top());//(放入sf尾(?)) 一直输出到sf直到遇到左括号'(' ops.pop(); } ops.pop();//将(也输出掉 }else if(s[i]'&'){//进行与运算 while(!ops.empty() && ops.top()'&'){ sf.push_back(ops.top()); ops.pop(); } ops.push('&');//记得将与压栈 }else{//或运算 while(!ops.empty() && ops.top()!='('){ sf.push_back(ops.top()); ops.pop(); } ops.push('|'); }

                    }
                    
                    while(!ops.empty()){
                    	sf.push_back(ops.top());
                    	ops.pop();
                    }
                    

                    }

                    void build(){ for(int i=0;i<sf.size();i++){ if(sf[i]'0' || sf[i]'1'){ tr[++num]={sf[i]-'0',-1,-1}; sta.push(num); }else{ int r=sta.top(); sta.pop(); int l=sta.top(); sta.pop(); int v=(sf[i]=='&' ? 2:3); tr[++num]={v,l,r}; sta.push(num); } } }

                    int dfs(int u){ if(tr[u].v0 || tr[u].v1){ return tr[u].v;//叶子节点,返回数值 }

                    int l=dfs(tr[u].l);
                    if(l==0 && tr[u].v==2){//0&
                    	ans1++;
                    	return 0;
                    }
                    if(l==1 && tr[u].v==3){//1|
                    	ans2++;
                    	return 1;
                    }
                    
                    int r=dfs(tr[u].r);//如果没走结果取决于r(后面的数) 
                    return r;
                    

                    }

                    int main(){ cin>>s; change(); build(); //cout<<1; cout<<dfs(num)<<endl; cout<<ans1<<" "<<ans2<<endl; return 0; }

                    • -1
                      @ 2023-2-23 21:43:14
                      /*********************************
                      备注:
                      *********************************/
                      #include<map>
                      #include<list>
                      #include<stack>
                      #include<queue>
                      #include<cmath>
                      #include<queue>
                      #include<stack>
                      #include<deque>
                      #include<math.h>
                      #include<cstdio>
                      #include<string>
                      #include<vector>
                      #include<cstring>
                      #include<fstream>
                      #include<stdio.h>
                      #include<sstream>
                      #include<iomanip>
                      #include<iostream>
                      #include<string.h>
                      #include<algorithm>
                      #include<bits/stdc++.h>
                      using namespace std;
                      #define in int
                      #define ch char
                      #define lo long
                      #define fl float
                      #define sh short
                      #define db double
                      #define ll long long
                      #define ld long double
                      #define lli long long int
                      const int N =1e6+1;
                      const int INF =0x3f3f3f3f;
                      char str[N];
                      int c1[N],c2[N],l1[N],l2[N],cnt1,cnt2;
                      int dfs(int l,int r)
                      {
                          if(c1[r]>=l)
                      	{
                              int ans=dfs(l,c1[r]-1);
                              if (ans==1)
                      		{
                                  ++cnt1;
                                  return 1;
                              }
                              return (ans|dfs(c1[r]+1,r));
                          }
                          if(c2[r]>=l)
                      	{
                              int ans=dfs(l,c2[r]-1);
                              if (ans==0)
                      		{
                                  ++cnt2;
                                  return 0;
                              }
                              return (ans&dfs(c2[r]+1,r));
                          }
                          if (str[l]=='('&&str[r]==')')
                      	{
                              return dfs(l+1,r-1);
                          }
                          return str[l]-'0';
                      }
                      int main(int argc, const char * argv[])
                      {
                          scanf("%s",str + 1);
                          int len=strlen(str+1);
                          int x=0; 
                          for(int i=1;i<=len;i++)
                      	{
                              if(str[i]=='(')
                      		{
                                  x++;
                              }
                      		else if(str[i]==')')
                      		{
                                  --x;
                              }
                      		else if(str[i]=='|')
                      		{
                                  l1[x]=i;
                              }else if(str[i]=='&')
                      		{
                                  l2[x]=i;
                              }
                              c1[i]=l1[x];
                              c2[i]=l2[x];
                          }
                          int ans=dfs(1,len);
                          cout<<ans<<endl<<cnt2<<" "<<cnt1;
                          return 0;
                      }
                      
                      • 1

                      「CSP-J 2022」逻辑表达式(expr)

                      信息

                      ID
                      2918
                      时间
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