一、题目
实现一个基本的计算器来计算一个简单的字符串表达式 s 的值。
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
来源:力扣(LeetCode)
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二、分析及代码
1. 栈
(1)思路
设计 2 个栈,分别存储符号和数字,当遇到右括号时处理当前括号内的计算,直至得到最终答案。
(2)代码
class Solution {
public int calculate(String s) {
String newS = "(" + s + ")";//首尾添加括号,使其处理一般化
char[] c = newS.toCharArray();
int n = c.length;
Stack<Character> signs = new Stack<>();//存储符号
Stack<Integer> nums = new Stack();//存储数字
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (c[i] == '+' || c[i] == '-' || c[i] == '(')//符号及左括号,入符号栈
signs.add(c[i]);
else if (c[i] == ')') {
//遇到右括号,处理当前括号范围内的计算
int res = 0;
while (signs.peek() != '(') //括号范围内的加减法
res = (signs.pop() == '+') ? res + nums.pop() : res - nums.pop();
int lastNum = (nums.empty()) ? 0 : nums.pop();//若括号开头是+或-,添加0使其一般化为0+或0-
nums.push(res + lastNum);//放入当前括号范围内的计算结果
signs.pop();//弹出左括号
}
else if (c[i] >= '0' && c[i] <= '9') {
//处理数字
int num = (int)c[i] - '0';
while (i + 1 < n && c[i + 1] >= '0' && c[i + 1] <= '9')
num = num * 10 + (int)(c[++i] - '0');
nums.add(num);
}
}
return nums.pop();//数字栈中最后剩下的就是计算结果
}
}
(3)结果
执行用时 :15 ms,在所有 Java 提交中击败了 42.05% 的用户;
内存消耗 :38.4 MB,在所有 Java 提交中击败了 88.84% 的用户。
三、其他
因为本题只涉及加减法,可结合栈结构,在遍历过程中对各个数字前的正负号进行判断,在此基础上直接计算。