[LeetCode] 224. Basic Calculator

Given a string s representing a valid expression, implement a basic calculator to evaluate it, and return the result of the evaluation.

Note: You are not allowed to use any built-in function which evaluates strings as mathematical expressions, such as eval().

Example 1:

Input: s = "1 + 1"
Output: 2

Example 2:

Input: s = " 2-1 + 2 "
Output: 3

Example 3:

Input: s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
Output: 23

Constraints:

• 1 <= s.length <= 3 * 105
• s consists of digits, '+', '-', '(', ')', and ' '.
• s represents a valid expression.
• '+' is not used as a unary operation (i.e., "+1" and "+(2 + 3)" is invalid).
• '-' could be used as a unary operation (i.e., "-1" and "-(2 + 3)" is valid).
• There will be no two consecutive operators in the input.
• Every number and running calculation will fit in a signed 32-bit integer.

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() 。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/basic-calculator
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题意是实现一个基本的计算器来计算一个简单的字符串表达式的值。注意这个题是不需要处理乘法和除法的，只需要处理加减法和带括号的情形。

思路是用stack。按字符逐个遍历input，因为没有无效的case所以不需要处理一些奇奇怪怪的比如是不是字母的case。一开始遍历的时候设置一个变量res和一个变量sign记录最后的结果和结果的正负号。计算数字的时候记得看数字是不是有多个digit。注意这道题是会把运算符号放入stack的，弹出的时候加减运算是会依赖运算符号的正负情况的。

最后着重讲一下带括号的部分，如果你遇到一个左括号，就需要把之前的res和sign加入stack，这里顺序不能错，先加res再加sign，并且把res和sign都重新设置成0和1，使得他们可以继续用来记录括号内的部分的结果和正负情况。当遇到右括号的时候则开始结算括号内的结果。此时的res是记录了括号内的部分的结果，stack.pop()会先弹出sign；再弹一次的时候就得到了括号部分之前的res，再相加就得到最终的结果了。

时间O(n)

空间O(n)

Java实现

class Solution {
    public int calculate(String s) {
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
        int res = 0;
        int sign = 1;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if (Character.isDigit(s.charAt(i))) {
                int num = s.charAt(i) - '0';
                while (i + 1 < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(i + 1))) {
                    num = num * 10 + s.charAt(i + 1) - '0';
                    i++;
                }
                res += num * sign;
            } else if (s.charAt(i) == '+') {
                sign = 1;
            } else if (s.charAt(i) == '-') {
                sign = -1;
            } else if (s.charAt(i) == '(') {
                stack.push(res);
                stack.push(sign);
                res = 0;
                sign = 1;
            } else if (s.charAt(i) == ')') {
                // 第一次pop的是符号，第二次pop的是再之前的一个数字
                res = res * stack.pop() + stack.pop();
            }
        }
        return res;
    }
}

 

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