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力扣经典150题第五十六题：基本计算器
给你一个字符串表达式 s ，请你实现一个基本计算器来计算并返回它的值。
注意:不允许使用任何将字符串作为数学表达式计算的内置函数，比如 eval() 。
示例
示例 1：
输入：s = "1 + 1"
输出：2
示例 2：
输入：s = " 2-1 + 2 "
输出：3
示例 3：
输入：s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
输出：23
提示
- 1 <= s.length <= 3 * 10^5
- s 由数字、'+'、'-'、'('、')'、和 ' ' 组成
- s 表示一个有效的表达式
- '+' 不能用作一元运算(例如， "+1" 和 "+(2 + 3)" 无效)
- '-' 可以用作一元运算(即 "-1" 和 "-(2 + 3)" 是有效的)
- 输入中不存在两个连续的操作符
- 每个数字和运行的计算将适合于一个有符号的 32位 整数
解题思路
在进行表达式计算时，我们可以使用栈来保存数字和运算符，并在遇到右括号时进行计算。具体步骤如下：
- 初始化一个栈
stack用于保存数字和运算符，一个变量sign用于保存当前运算的符号，默认为1。 - 遍历字符串
s，遇到以下情况进行处理：- 遇到数字字符时，将其转换为数字并添加到当前数字
num上。 - 遇到 '+' 符号时，将
sign设为1。 - 遇到 '-' 符号时，将
sign设为-1。 - 遇到 '(' 符号时，将当前数字
num和运算符sign入栈，并分别重新置为1。 - 遇到 ')' 符号时，从栈中弹出前一个数字和运算符，进行运算，并将结果加到弹出的数字上。
- 遇到空格时，跳过处理。
- 遇到数字字符时，将其转换为数字并添加到当前数字
- 最后将栈中的所有数字相加得到结果。
以下是Java代码示例：
java
import java.util.Stack;
public class BasicCalculator {
public int calculate(String s) {
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
int num = 0;
int sign = 1;
int result = 0;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (Character.isDigit(c)) {
num = num * 10 + (c - '0');
} else if (c == '+') {
result += sign * num;
num = 0;
sign = 1;
} else if (c == '-') {
result += sign * num;
num = 0;
sign = -1;
} else if (c == '(') {
stack.push(result);
stack.push(sign);
result = 0;
sign = 1;
} else if (c == ')') {
result += sign * num;
num = 0;
result *= stack.pop();
result += stack.pop();
}
}
result += sign * num;
return result;
}
public static void main(String[] args) {
BasicCalculator calculator = new BasicCalculator();
String s1 = "1 + 1";
String s2 = " 2-1 + 2 ";
String s3 = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)";
System.out.println(calculator.calculate(s1)); // 输出：2
System.out.println(calculator.calculate(s2)); // 输出：3
System.out.println(calculator.calculate(s3)); // 输出：23
}
}
此代码实现了基本计算器功能，通过栈来处理运算优先级，遇到括号时递归计算括号内的表达式。