首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >Basic Calculator 基本计算器-Leetcode

Basic Calculator 基本计算器-Leetcode

作者头像
老白
发布2018-03-19 15:51:39
1.1K0
发布2018-03-19 15:51:39
举报
文章被收录于专栏:架构之路架构之路

1.题目:

Implement a basic calculator to evaluate a simple expression string.

The expression string may contain open ( and closing parentheses ), the plus + or minus sign -, non-negative integers and empty spaces .

You may assume that the given expression is always valid.

Some examples:

"1 + 1" = 2
" 2-1 + 2 " = 3
"(1+(4+5+2)-3)+(6+8)" = 23

题目要求是,实现一个基本的计算器,它接受一个字符串作为输入,实现加法减法和小括号。字符串中有0-9,+,-,(,)和空白符号。

可以认为所有的计算数均为非负值。可以认为题目的输入均为有效算式。字符串中可能有空格,你需要自己处理掉。

2.思路:

递归地计算每个子式相加减的值。

何为子式?认为整个算式是第一个子式。第一个被括号括起来的式子是第二个子式。依次类推。

例如,

(1+(4+5+2)-3)+(6+8)

中,第一个子式是(1+(4+5+2)-3)+(6+8)。第二个子式是(1+(4+5+2)-3)。第三个是(4+5+2)。第四个是(6+8)。

那么,

要求第一个子式的值,就等于求第二个子式+第四个子式。

要求第二个子式的值,就等于求1+第三个子式-3。

  • 所以,首先要有一个函数1,它接受一个指针指向某个子式的开头,返回这个子式的值。
  • 其次,要有一个函数2,用于把字符串中的1啊,23啊,84啊之类的字符串转换成相应的数值1,23,84。如果要被转换的字符是'(',说明要转换的内容是一个子式,那么就用函数1处理。

3.代码

给出一份JAVA实现:

public class Solution{
    public int calculate(String s){//这个就是函数1
        int ans=0;
        int sign=1;
        while (location<s.length()){
            ans+=(helper(s)*sign);
            if (location>=s.length()) break;
            if (s.charAt(location)==')') {
                location++;
                return ans;
            }
            sign=(s.charAt(location)=='-')?-1:1;
            location+=1;
        }
        return ans;
    }
    private int location=0;//这个就是给出子式位置的指针
    private int helper(String s){//这个就是函数2
        int op=0;
        while (location<s.length()&&(Character.isDigit(s.charAt(location))||Character.isSpaceChar(s.charAt(location)))){
            if (Character.isDigit(s.charAt(location))){
                op*=10;
                op+=(s.charAt(location)-'0');
            }
            location++;
        }
        if (location<s.length()&&s.charAt(location) == '('){
            location++;
            return calculate(s);
        }
        return op;
    }

}

同时,给出一份C++实现:

class Solution {
private:
    int calculateHelper(string& s, int& location){//函数2
        while (s[location]==' ')
        {
            location++;
        }
        if (s[location]=='(')
        {
            return calculate(s, ++location);
        }
        int ans=0;
        while (s[location]>='0'&& s[location]<='9')
        {
            while (s[location] == ' ')
            {
                location++;
            }
            ans *= 10;
            ans += (s[location] - '0');
            location++;
        }
        return ans;
    }
    int calculate(string& s, int& location){//函数1
        int total = 0;
        int next = 0;
        for (next = location;next<s.length();)
        {
            bool isPlus = (s[next] == '-');//检查是做加法还是减法
            if (s[next]==')')
            {
                return total;
            }
            int temp = calculateHelper(s, location);
            next = location ;
            location = next + 1;
            total = (isPlus)?(total - temp) : (total + temp);

        }
        return total;
    }
public:
    int calculate(string s) {
        int location = 0;//指示位置的指针
        return calculate(s, location);
    }
};

4.另一种思路:

使用栈来完成运算,是常见的算式解法。这里给出一份用两个stack来解题的算法,一个stack用于保存操作数,另一个用于保存操作符。思路就是压入操作数,遇到操作符后把操作数取出来,与字符串中下一个操作数相运算,再压入栈,同时把该操作符出栈丢弃。

class Solution {
private:
    int toInt(string& s, int& location){
        int ans = 0;
        while (location<s.length() && s[location] >= '0'&&s[location] <= '9'){
            ans *= 10;
            ans += (s[location] - '0');
            location++;
        }
        return ans;
    }
    void calculateTwo(stack<char> &op, stack<int> &st)
    {
        char c = op.top();
        op.pop();
        int n1 = st.top();
        st.pop();
        int n2 = st.top();
        st.pop();
        if (!op.empty() && op.top() == '-')
        {
            op.pop();
            op.push('+');
            n2 = -n2;
        }
        n2 = (c == '+') ? (n2 + n1) : (n2 - n1);
        st.push(n2);
    }
public:
    int calculate(string s) {
        stack<int> st;
        stack<char> op;
        bool isNeg = false;
        for (int i = 0; i<s.length();){
            if (s[i] == ' ') {
                i++;
                continue;
            }
            if (s[i] >= '0'&&s[i] <= '9'){
                int j = toInt(s, i);
                st.push(j);
                while (!op.empty()){
                    char c = op.top();
                    if (c == '('){
                        break;
                    }
                    calculateTwo(op, st);
                }
            }
            else if (s[i] == ')'){
                while (!op.empty()){
                    char c = op.top();
                    if (c=='(')
                    {
                        op.pop();
                        break;
                    }
                    calculateTwo(op, st);
                }
                i++;
            }
            else{
                op.push(s[i]);
                i++;
            }
        }
        while (!op.empty())
        {
            calculateTwo(op, st);
        }
        return st.top();
    }
};
本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2015-07-27 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 1.题目:
  • 2.思路:
  • 3.代码
  • 4.另一种思路:
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档