大家好我是苏麟 , 今天带来栈的比较难的问题 .

计算器问题

基础计算器 LeetCode 224

描述 :

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。

• s 由数字、'+'、'-'、'('、')'、和 ' ' 组成
• s 表示一个有效的表达式
• '+' 不能用作一元运算(例如， "+1" 和 "+(2 + 3)" 无效)
• '-' 可以用作一元运算(即 "-1" 和 "-(2 + 3)" 是有效的)
• 输入中不存在两个连续的操作符
• 每个数字和运行的计算将适合于一个有符号的 32位 整数

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() 。

题目 :

LeetCode 224.基本计算器 : 

224. 基本计算器

分析 : 

计算器也是非常常见的问题，解决运算器问题，最好的工具就是栈。我们需要两个变量来记录符号和运算后的值 , 因为题目中只有 + - ( ) 和空格 , 所以我们遇到空格就跳过 , 遇到就把符号位变为1 , 遇到减号就把符号位变为 -1 , 遇到 ( 就把计算的值和符号放到栈里 , 遇到 ) 就把栈中的值和符号取出来和当前的数字相加 , 遇到数字就进行操作 ... ... 

当然这里说可能不太好理解 , 下面有个视频大家可以更好的理解这个思路 .

视频连接 : 基础计算器

解析 :

这个代码写的不是很华丽 , 但是是这个意思 ...

//LeetCode
class Solution {public int calculate(String s) {//0 + (1+(4+5+2)-3)+(6+8)Stack<Integer> stack = new Stack<>();int nums = 0;int flag = 1;int temp = 0;int n = 0;while( n < s.length()){char c = s.charAt(n);int d = c - '0';if(c == ' '){n++;}else if(c == '+'){flag = 1;n++;}else if(c == '-'){flag = -1;n++;}else if(c == '('){stack.push(nums);stack.push(flag);nums = 0;flag = 1;n++;}else if(c == ')'){int preFlag = stack.pop();int preNums = stack.pop();nums = nums * preFlag + preNums;n++;}else{temp = c - '0';n++;while(n < s.length() && s.charAt(n) >= '0' && s.charAt(n) <= '9'){char r = s.charAt(n);temp = 10 * temp +  (r - '0');n++;}nums = nums + temp * flag;}}return nums;}
}

基础计算器 LeetCode 227

描述 :

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。

整数除法仅保留整数部分。

题目 :

LeetCode 227.基础计算器

227. 基本计算器 II

分析 :

解决运算器问题，最好的工具就是栈。由于乘除优先于加减计算，因此不妨考虑先进行所有乘除运算，并将这些乘除运算后的整数值放回原表达式的相应位置，则随后整个表达式的值，就等于一系列整数加减后的值。基于此，我们可以用一个栈，保存这些(进行乘除运算后的)整数的值。

对于加减号后的数字，将其直接压入栈中;对于乘除号后的数字，可以直接与栈顶元素计算，并替换栈顶元素为计算后的结果具体来说，遍历字符串 ss，并用变量flag 记录每个数字之前的运算符，对于第一个数字，其之前的运算符视为加号。每次遍历到数字末尾时，根据 flag 来决定计算方式 加号: 将数字压入栈，减号: 将数字的相反数压入栈，乘除号: 计算数字与栈顶元素，并将栈顶元素替换为计算结果。代码实现中，若读到一个运算符，或者遍历到字符串末尾，即认为是遍历到了数字末尾。处理完该数字后，更新 flag  为当前遍历的字符遍历完字符串 ss 后，将栈中元素累加，即为该字符串表达式的值。

Character.isDigit() 这个函数是判断字符是否由数字组成

举例 : 2 * 5  s="2 * 5" s的长度=5

第一步 : num = 0 , flag = '+' , 遍历 i = 0 因为是数字所以 : num = 2 

第二步 :  遍历 i = 1 , ' ' 不会进入循环

第三部 : 遍历 i = 2 , * 是乘号 所以进入到第二个分支里 , 因为默认的flag = '+' , 所以把2放到栈里 , 把符号flag = * , num = 0

第四步 : 遍历 i = 3 , ' ' 不会进入分支

第五步 : 遍历 i = 4  , num = 5 并且 i = n 所以进入第二个分支 , flag = * , 所以取出 2 * num = 2 * 5 = 10 , 把10放到栈里

解析 :

class Solution {public int calculate(String s) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();char flag = '+';int num = 0;int n = s.length() - 1;for(int i =0 ; i <= n ; i++){if(Character.isDigit(s.charAt(i))){num = num * 10 + (s.charAt(i) - '0');}if(!Character.isDigit(s.charAt(i)) && s.charAt(i) != ' ' || i == n ){switch(flag){case '+' :stack.push(num);break;case '-' :stack.push(-1 * num);  break;case '*' :stack.push(stack.pop() * num);break;default :stack.push(stack.pop() / num);}flag = s.charAt(i);num = 0;}}int val = 0;while(!stack.isEmpty()){val += stack.pop();}return val;}
}

这关就到这里 , 下一关见!