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前缀表达式英文解释翻译、前缀表达式的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 prefix expression

分词翻译:

前缀的英语翻译:

【计】 PR; prefix

表达式的英语翻译:

【计】 E; expression
【化】 expression

专业解析

前缀表达式(Prefix Expression),又称波兰表示法(Polish Notation),是一种数学表达式或逻辑表达式的书写方式,其核心特点是运算符置于操作数之前。在计算机科学中,这种表示法因其无需括号即可明确运算顺序的特性,常用于编译器和计算器的设计中。

一、核心概念与术语对照

  1. 中文术语:前缀表达式 / 波兰表示法

    英文术语:Prefix Expression / Polish Notation

    定义:运算符位于所有操作数之前的表达式结构。例如,加法运算 a + b 的前缀形式为 + a b

  2. 运算规则

    表达式从左至右扫描,遇到运算符时,将其后的两个操作数(或子表达式结果)作为运算对象。例如:

    • * + 3 4 5 等价于 (3 + 4) * 5 = 35
    • / * 6 3 2 等价于 (6 * 3) / 2 = 9

二、与前缀表达式相关的关键特性

  1. 无歧义性

    运算符的优先级和结合性通过位置直接体现,无需括号辅助解析。例如中缀表达式 3 + 4 5 需括号区分 (3 + 4) 53 + (4 5),而前缀形式 + 3 4 5 仅对应前者。

  2. 计算效率

    适合栈(Stack)结构高效计算:

    • 从左向右扫描,操作数入栈
    • 遇到运算符时,弹出栈顶两个操作数运算,结果重新入栈
    • 最终栈顶即为结果。

三、应用场景

  1. 函数式编程语言

    如 Lisp 和 Scheme 使用类似前缀的 S-表达式(例:(+ 3 (* 4 5))),延续了运算符前置的逻辑。

  2. 编译器设计

    源码解析阶段常将中缀表达式转换为前缀或后缀形式(逆波兰表示法),简化语法树生成。

四、权威参考资料

  1. 计算机科学教材

    Alfred Aho 等所著《编译原理》(Compilers: Principles, Techniques, and Tools)详细讨论表达式表示法对语法分析的影响(第2章)。

    来源:Addison-Wesley Professional, 2006.

  2. 学术标准

    IEEE 计算机协会发布的《软件工程知识体系指南》(SWEBOK)提及波兰表示法在算法设计中的应用。

    来源:IEEE Computer Society, 2014.

  3. 编程语言文档

    Lisp 语言规范(ANSI INCITS 226-1994)定义前缀式 S-表达式为基本语法结构。

    来源:American National Standards Institute.

网络扩展解释

前缀表达式(Prefix Notation),又称波兰表示法(Polish Notation),是一种数学表达式的书写方式,其特点是运算符位于操作数之前。例如,中缀表达式 (3 + 4) 在前缀表达式中写作 (+ , 3 , 4)。

核心特点

  1. 运算符前置
    所有运算符均置于操作数左侧,如乘法表达式 (2 times (3 + 4)) 写作 (times , 2 , + , 3 , 4)。

  2. 无括号需求
    运算符的优先级和结合性通过位置直接体现,无需括号辅助。例如,(times , + , 1 , 2 , 3) 表示 ((1 + 2) times 3),而非 (1 + (2 times 3))。

  3. 计算顺序明确
    从右向左扫描表达式,遇到运算符时,直接对后续操作数进行运算。例如,计算 (+ , times , 2 , 3 , 4) 的步骤为:

    • 先计算 (times , 2 , 3 = 6)
    • 再计算 (+ , 6 , 4 = 10)

应用场景

与中缀、后缀表达式的对比

类型 示例(表达式:(3 + 4 times 5)) 特点
前缀表达式 (+ , 3 , times , 4 , 5) 运算符前置,无括号
中缀表达式 (3 + 4 times 5) 需处理优先级和括号
后缀表达式 (3 , 4 , 5 , times , +) 运算符后置,无括号

转换方法(中缀转前缀)

  1. 反转中缀表达式,并交换左右括号。
  2. 按从右向左扫描,使用栈处理运算符优先级。
  3. 最终再次反转结果,得到前缀表达式。

例如,中缀表达式 ((A + B) times C) 转换步骤:

前缀表达式通过运算符前置和固定计算顺序简化了表达式解析,尤其适合计算机处理。尽管对人类阅读不够直观,但其无歧义性和高效性使其在特定领域广泛应用。

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