【数据结构-表达式解析】【hard】力扣224. 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 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

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int calculate(string s) {
        int n = s.size();
        stack<int> st;
        st.push(1);
        int ret = 0;
        int sign = 1;
        int i = 0;
        while(i < n){
            if(s[i] == ' '){
                i++;
            }
            else if(s[i] == '('){
                st.push(sign);
                i++;
            }
            else if(s[i] == '+'){
                sign = st.top();
                i++;
            }
            else if(s[i] == '-'){
                sign = -st.top();
                i++;
            }
            else if(s[i] == ')'){
                st.pop();
                i++;
            }
            else{
                long num = 0;
                while(i < n && s[i] >= '0' && s[i] <= '9'){
                    num = num * 10 + s[i] - '0';
                    i++;
                }
                ret += sign * num;
            }
        }
        return ret;
    }
};

时间复杂度:O(n),其中 n 为字符串 s 的长度。需要遍历字符串 s 一次,计算表达式的值。

空间复杂度:O(n),其中 n 为字符串 s 的长度。空间复杂度主要取决于栈的空间,栈中的元素数量不超过 n。

这种题目第一时间就想到用栈来做,这道题的难点是什么呢?我认为这道题有两个问题只要理清就可以。

第一个需要解决的问题是,在算式中我们存在括号,我们怎么样在含有括号的情况下,将括号拆开然后正确计算?比如说在(1-(2-1))中,实际上可以拆解成1-2+1,所以我们可以发现,括号内的符号拆解后,受到括号外符号的影响。

所以我们可以构建一个栈st来储存符号,我们初始化符号sign(1或-1)为1,当我们遍历字符串的时候,遇到左括号,就往栈中推入sign,推入的sign会位于栈顶,作用于这个左括号开始到右括号结束之间的符号,假设我们这时候sign是-1,然后遇到了一个左括号,然后接着在这个括号范围内遇到了一个减号,那么他就将sign变为1,也就是我们所说的负负得正,接着当我们遇到右括号的时候,就弹出栈顶的sign,因为栈顶的sign只作用于这个括号范围。

第二个问题是题目中的数字可能不止是个数,可能是十位、百位或者更多位,所以我们需要用一个while循环来将多个字符转化为一个数字。

相关推荐
源码之家几秒前
机器学习:基于大数据二手房房价预测与分析系统 可视化 线性回归预测算法 Django框架 链家网站 二手房 计算机毕业设计✅
大数据·算法·机器学习·数据分析·spark·线性回归·推荐算法
Lv Jianwei5 分钟前
Longest Palindromic Substring最长回文子串-学习动态规划Dynamic Programming(DP)
算法
WWZZ202521 分钟前
快速上手大模型:深度学习7(实践:卷积层)
人工智能·深度学习·算法·机器人·大模型·卷积神经网络·具身智能
l1t1 小时前
用SQL求解advent of code 2024年23题
数据库·sql·算法
10岁的博客1 小时前
二维差分算法高效解靶场问题
java·服务器·算法
轻微的风格艾丝凡1 小时前
锂电池 SOC 估计技术综述:成熟算法、新颖突破与车企应用实践
算法·汽车
Codeking__1 小时前
动态规划算法经典问题——01背包问题
算法·动态规划
R-G-B1 小时前
归并排序 (BM20 数组中的逆序对)
数据结构·算法·排序算法
少许极端1 小时前
算法奇妙屋(十二)-优先级队列(堆)
数据结构·算法·leetcode·优先级队列··图解算法
kupeThinkPoem2 小时前
哈希表有哪些算法?
数据结构·算法