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LeetCode Top Interview Questions 227. Basic Calculator II (Java版; Medium)
题目描述
Implement a basic calculator to evaluate a simple expression string.
The expression string contains only non-negative integers, +, -, *, / operators and empty spaces .
The integer division should truncate toward zero.
Example 1:
Input: "3+2*2"
Output: 7
Example 2:
Input: " 3/2 "
Output: 1
Example 3:
Input: " 3+5 / 2 "
Output: 5
Note:
You may assume that the given expression is always valid.
Do not use the eval built-in library function.
第一次做; 仿照LeetCode最优解写的; 整体逻辑:借助栈, 先遍历字符串, 计算乘除, 将减法转成加法; 再遍历栈, 将栈中的元素加起来; 核心: sign的初始化, if条件的设置, 具体看注释
class Solution {
public int calculate(String s) {
int n = s.length();
//运算符; 初始化为'+'非常关键, s中第一个num会因为sign是'+'而被直接压栈
char sign = '+';
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
int num=0;
char ch;
for(int i=0; i<n; i++){
ch = s.charAt(i);
if(Character.isDigit(ch)){
num = num*10+ch-'0';
}
//核心: ch是运算符或者ch是最后一个字符时, 计算上一组运算; 写得太巧妙了! 不考虑ch表示的运算, 而是考虑上一组运算
//围绕num和sign考虑, ch只用于if条件和sign的更新
//核心, 不能写成else if, 否则无法通过"3+2*2", 也就是说判断num和更新运算是独立的,
//其实是为了解决最后一个字符的问题, 最后一个字符可能也是digit, 所以更新完num后, 最后一个字符还要参与计算
//当ch是运算符或者ch是最后一个字符时, 即使最后一个字符是空格也不影响, 因为ch不会参与计算, 是num参与计算
if((!Character.isDigit(ch)&&ch!=' ')||i==n-1){
if(sign=='+')
stack.push(num);
//将减法转换成加法
else if(sign=='-')
stack.push(-num);
else if(sign=='*')
stack.push(stack.pop()*num);
else
stack.push(stack.pop()/num);
num=0;
sign=ch;
}
}
//将栈中的元素相加
int res = 0;
while(!stack.isEmpty()){
res += stack.pop();
}
return res;
}
}第一次做;先在纸上写了一遍流程,整体逻辑还是很清晰的, 不舒服的地方在于获取数字以及清除空格字符以及索引的处理, 容易感觉混乱; 总体逻辑: 用一个双端队列, 先遍历一遍s,计算乘除运算, 再遍历一遍双端队列,计算加减运算; 之前做过一道类似的题,逆波兰表达式,用的是栈,那个不用处理计算顺序,所以比较方便
class Solution {
public int calculate(String s) {
LinkedList<String> deque = new LinkedList<>();
int i=0;
//遍历s, 计算乘除
while(i<s.length()){
char ch = s.charAt(i);
if(ch==' '){
i++;
}
else if(ch=='*' || ch=='/'){
int a = Integer.parseInt(deque.pollLast());
//细节:喂入函数的是i+1
i = addNum2Deque(s, deque, i+1);
int b = Integer.parseInt(deque.pollLast());
int res = ch=='*'? a*b : a/b;
deque.add(String.valueOf(res));
}
else if(ch=='+' || ch=='-'){
deque.add(String.valueOf(ch));
i++;
}
else{
i = addNum2Deque(s, deque, i);
}
}
//遍历队列,计算加减
while(deque.size()>1){
int a = Integer.parseInt(deque.poll());
String sign = deque.poll();
int b = Integer.parseInt(deque.poll());
int res = sign.equals("+")? a+b:a-b;
//细节:要用addFirst()
deque.addFirst(String.valueOf(res));
}
return Integer.parseInt(deque.peek());
}
public int addNum2Deque(String s, List<String> deque, int index){
int num = 0;
//先去除空格
while(index<s.length()&&s.charAt(index)==' '){
index++;
}
while(index<s.length()&&s.charAt(index)>='0'&&s.charAt(index)<='9'){
//细节:转换成数字时的减'0'
num = num*10+s.charAt(index)-'0';
index++;
}
deque.add(String.valueOf(num));
return index;
}
}LeetCode最优解;核心1:将减法操作变成了加法操作; 核心2:注意如何处理数字,空格,运算符号的!!! 整体逻辑: 先遍历字符串, 先计算乘除, 将减法转成加法, 再遍历栈, 将栈中的元素都加起来
public class Solution {
public int calculate(String s) {
int len;
if(s==null || (len = s.length())==0) return 0;
Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
int num = 0;
char sign = '+';
for(int i=0;i<len;i++){
if(Character.isDigit(s.charAt(i))){
num = num*10+s.charAt(i)-'0';
}
//进入if内部的条件: ch不是数字也不是空格 或者 ch是s中的最后一个字符
if((!Character.isDigit(s.charAt(i)) &&' '!=s.charAt(i)) || i==len-1){
//将减法转成加法, 非常巧妙!
if(sign=='-'){
stack.push(-num);
}
if(sign=='+'){
stack.push(num);
}
if(sign=='*'){
stack.push(stack.pop()*num);
}
if(sign=='/'){
stack.push(stack.pop()/num);
}
sign = s.charAt(i);
num = 0;
}
}
int re = 0;
for(int i:stack){
re += i;
}
return re;
}
}
