LeetCode - #150 逆波兰表达式求值


文章目录

    • 前言
    • [1. 描述](#1. 描述)
    • [2. 示例](#2. 示例)
    • [3. 答案](#3. 答案)
    • 关于我们

前言

我们社区陆续会将顾毅(Netflix 增长黑客,《iOS 面试之道》作者,ACE 职业健身教练。)的 Swift 算法题题解整理为文字版以方便大家学习与阅读。

LeetCode 算法到目前我们已经更新到 150 期,我们会保持更新时间和进度(周一、周三、周五早上 9:00 发布),每期的内容不多,我们希望大家可以在上班路上阅读,长久积累会有很大提升。

不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海,Swift社区 伴你前行。如果大家有建议和意见欢迎在文末留言,我们会尽力满足大家的需求。

难度水平:中等

1. 描述

根据 逆波兰表示法,求表达式的值。

有效的算符包括 +-*/ 。每个运算对象可以是整数,也可以是另一个逆波兰表达式。

注意 两个整数之间的除法只保留整数部分。

可以保证给定的逆波兰表达式总是有效的。换句话说,表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

2. 示例

示例 1

复制代码
输入:tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出:9
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:((2 + 1) * 3) = 9

示例 2

复制代码
输入:tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出:6
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:(4 + (13 / 5)) = 6

示例 3

复制代码
输入:tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出:22
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:
  ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22

约束条件:

  • 1 <= tokens.length <= 10^4
  • tokens[i] 是一个算符("+""-""*""/"),或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数

逆波兰表达式:

逆波兰表达式是一种后缀表达式,所谓后缀就是指算符写在后面。

  • 平常使用的算式则是一种中缀表达式,如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )
  • 该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )

逆波兰表达式主要有以下两个优点:

  • 去掉括号后表达式无歧义,上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
  • 适合用栈操作运算:遇到数字则入栈;遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中

3. 答案

swift 复制代码
class EvaluateReversePolishNotation {
    func evalRPN(_ tokens: [String]) -> Int {
        var stack = [Int]()
        
        for token in tokens {
            if let num = Int(token) {
                stack.append(num)
            } else {
                guard let postNum = stack.popLast(), let prevNum = stack.popLast() else {
                    fatalError("Invalid Input")
                }
                
                stack.append(operate(token, prevNum, postNum))
            }
        }
        
        if let last = stack.last {
            return last
        } else {
            fatalError("Invalid Input")
        }
    }
    
    private func operate(_ token: String, _ prevNum: Int, _ postNum: Int) -> Int {
        switch token {
            case "+":
                return prevNum + postNum
            case "-":
                return prevNum - postNum
            case "*":
                return prevNum * postNum
            case "/":
                return prevNum / postNum
            default:
                fatalError("Invalid Input") 
        }
    }
}
  • 主要思想:当遇到运算符时,将数字压入堆栈,并弹出2进行运算。
  • 时间复杂度: O(n)
  • 空间复杂度: O(n)

该算法题解的仓库:LeetCode-Swift

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