LeetCode227 Basic Calculator II 基本计算器

题目描述

Basic Calculator II
给定一些非负整数和符号+, -, *, /，的组合，中间还有可能有空格。注意整数除法的截断应该往0的方向截断，比如3.5为3，-3.5为-3.
样例输入输出：
Input: “3+2*2”
Output: 7

Input: " 3/2 "
Output: 1

Input: " 3+5 / 2 "
Output: 5
注意：
给定的表达式都是合法的。
不可以使用内建函数eval。

思路

每当扫描到空格时，continue。
每当扫描到数字，那么就让存数字的中间变量字符串temp累加当前字符（要用temp时，就使用intv=int(temp)再取出来）。
每当扫描到一个运算符，那么上一次被扫描的运算符为sign（注意是上一次）。

• 如果sign是+，那么将intv入栈
• 如果sign是-，那么就-intv入栈
• 如果sign是*，那么就将出栈元素乘以intv，再入栈
• 如果sign是/，那么就将出栈元素除以intv，再入栈（注意取整方向）

注意需要在循环外，再处理一下最后一个数字和最后一个运算符。
注意特殊情况，表达式只有一个数字，没有符号。

最后，将栈内元素求和，就是结果。

代码

import math

class Solution:
    def calculate(self, s):
        stack = []
        sign = ''
        temp = ''
        for i in range(len(s)):
            if s[i] == ' ':
                continue
            if(s[i].isdigit()):#为数字
                temp += s[i]
               
            else:#当前为符号时，处理上一个符号
                intv = int(temp)
                if sign == '':#第一次读到符号
                    stack.append(intv)#入栈
                else:
                    if sign == '+':
                        stack.append(intv)
                    elif sign == '-': 
                        stack.append(-intv)
                    elif sign == '*':
                        pop = stack.pop()
                        stack.append(pop*intv)
                    elif sign == '/':
                        pop = stack.pop()
                        stack.append(int(pop/intv))

                sign = s[i]#更新为当前符号
                temp = ''
        #处理最后一个数字，代码是复制上面来的
        intv = int(temp)
        if sign == '+':
            stack.append(intv)
        elif sign == '-': 
            stack.append(-intv)
        elif sign == '*':
            pop = stack.pop()
            stack.append(pop*intv)
        elif sign == '/':
            pop = stack.pop()
            stack.append(int(pop/intv))

        elif sign == '':#如果表达式只有一个数字，没有符号
            return intv
            
        return sum(stack)  

多次提交，运行时间不一定，最快时100ms。总结一下就是，每当扫描到运算符，就处理上一个运算符。如果是乘或者除，还需要出栈运算后再入栈，不然就是直接入栈（注意负号）。
int()函数的取整其实就是往0的方向取整。

Python3最快代码

class Solution:
    def calculate(self, s):
        s += '+'#这样就不用单独处理最后一个数字了
        n = 0
        sign = '+'#也处理了特殊情况，只有一个数字没有运算符
        stk = []
        for c in s:
            if c.isdigit():
                n = 10 * n + ord(c) - 48
            elif c != ' ':
                if sign == '+':
                    stk.append(n)
                elif sign == '-':
                    stk.append(-n)
                elif sign == '*':
                    stk.append(stk.pop() * n)
                elif sign == '/':
                    stk.append(int(stk.pop() / n))
                sign = c
                n = 0
        return sum(stk)

运行时间68ms。此代码有两个优点，我已经在注释里说了。
代码思想与我的基本一样，速度方面可能跟这句n = 10 * n + ord(c) - 48有关，也许直接操作int变量，比操作字符串变量要快点吧。