Notations infixée, préfixée, polonaise et postfixée

Les notations infixée (ou infixe), préfixée (ou préfixe) et postfixée (ou postfixe) sont des formes d'écritures d'expressions algébriques qui se distinguent par la position relative qu'y prennent les opérateurs et leurs opérandes. Un opérateur est écrit avant ses opérandes en notation préfixée, entre ses opérandes en notation infixée et après ses opérandes en notation postfixée.

La notation infixée n'a de sens que pour les opérateurs prenant exactement deux opérandes. C'est la notation la plus courante de tels opérateurs en mathématiques.

La notation préfixée fut inventée en 1920 par le mathématicien polonais Jan Łukasiewicz^[1], c'est pourquoi elle est également appelée notation polonaise, et la notation postfixée, par opposition, notation polonaise inverse. Ces deux notations permettent de ne pas utiliser de parenthèses quand le nombre d'opérandes de chaque opérateur est connu.

Exemples

Notation préfixée

Calcul des propositions de Łukasiewicz

En calcul des propositions, Łukasiewicz introduisait :

N pour le « non »  ;

C pour l'implication  ;

A pour le « ou »  ;

E pour l'équivalence .

On a par exemple :

CpAqm :

ACpqm : .

Lisp

Le langage de programmation Lisp utilise une notation préfixée avec parenthèses, pour autoriser les opérateurs ayant un nombre d'opérandes variable. Des parenthèses encadrent un opérateur et ses opérandes.

L’expression usuelle 3 * (4 + 5 + 6) se note en Lisp (* 3 (+ 4 5 6)).

L’expression est interprétée en remplaçant successivement une expression entre parenthèses par le résultat de l’opérateur écrit à gauche agissant sur les opérandes écrits à sa suite :

(* 3 (+ 4 5 6)) ⇒ (* 3 15) ⇒ 45.

Notation postfixée

Le langage PostScript, à l’instar des calculatrices scientifiques Hewlett-Packard, utilise une notation postfixée, qui de plus peut se passer de parenthèses, les opérateurs ayant un nombre fixe d’opérandes (l'addition et la multiplication ont deux opérandes, l'inverse et la racine carré en n'ont qu'un). L’expression 3 * (4 + 5 + 6) s’écrit alors 3 4 5 add 6 add mul.

Lorsque l'interpréteur rencontre un opérande, il l'empile. Lorsqu'il rencontre un opérateur, il l'exécute sur les opérandes empilés et met le résultat de l'opération sur la pile. Ainsi, quand il rencontre l’opérateur add, il prend les deux nombres du haut de la pile et les remplace par leur somme. Il fait de même pour la multiplication avec l’opérateur mul. La pile aura donc successivement le contenu suivant :

(3) >> (3 4) >> (3 4 5) > add > (3 9) >> (3 9 6) > add > (3 15) > mul > (45).

Analogue en langage naturel

La notation préfixée de l’expression 3 * (4 + 5 + 6) est analogue à l’expression en langage naturel : «le produit de 3 et de la somme de 4, 5 et 6».

L’analogue en langage naturel de la notation postfixée serait assez confus... : « prendre le nombre 3, puis les nombres 4 et 5, dont on calculera la somme, à laquelle on ajoutera 6, puis multiplier le premier nombre avec le résultat »...

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Arborescence
• Notation hongroise

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