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力扣面试150题--基本计算器

news 来源：原创 2025/6/29 11:32:03

Day 31

题目描述

在这里插入图片描述

思路

（逆波兰表达式扩展）
初次思路：此题我遇到了几个难点

  1. 如何处理（）
  2. 如何处理-1和2-1中的负数还是减法问题 1-（-（1+2））
  3. 如何处理多余的空格

我的做法如下：根据前面逆波兰表达式求值，可以考虑将这个正常的表达式先转化为逆波兰表达式，再用逆波兰表达式进行求值。具体如下：

  1. 创建num字符串，用于取出表达式中的数字
  2. 创建一个list列表，用来存放转化后的逆波兰表达式
  3. 创建一个栈stack来暂时存放符号
  4. 从前向后遍历表达式
  5. 如果取出来的字符为+，将+压入栈stack
  6. 如果取出来的字符为（，将（ 压入栈stack
  7. 如果取出的字符为-，这里比较复杂，分为以下两段解释
  8. 如果此时栈中不为空，可能会出现（-的情况，需要向前回溯，找到第一个不为’ ‘的字符a，同时也需要从-向后遍历，找到一个不是’ ‘的字符b，这两个字符要拿来比较,如果a==‘(’,b='（‘,说明出现的情况为（-（的情况，此时将0存入逆波兰表达式，再将-压入栈，如果出现a==‘(’,b!=‘(’,那么就是（-常数，这里肯定就是负数（因为除了（不能-与任何其他符号连续出现），如果不是以上两种情况，就直接将-压入栈，这是正常的减法。
  9. 如果此时-是第一个出现的符号，此时需要向后遍历，后面出现的是不是（，如果为（，直接将-压入栈（这里后面会处理为0-（），如果其后不为（，说明就是负数
  10. 如果取出的字符为），也要分为两个情况
  11. 如果此时栈非空，并且栈顶为（，直接弹出，连续弹出到为（或者栈为空
  12. 如果此时栈非空，并且栈顶不为（，直接弹出（）中的所有符号
  13. 如果取出的字符为’ ‘，不处理直接跳过。
  14. 如果取出来的是数字，使用num拼接，如果下一个不为数字，说明数字拼接完成，将它加入list，同时取出栈顶符号加入表达式（栈非空并且栈顶不为（ ），弹出栈顶元素，将num清空；如果下一个还是数字，就不管。
  15. 使用逆波兰求值，这里注意如果取出符号为-，此时数字栈中为空，就变成0-栈顶（原因在于上面的-）
    注意，这里11，12，为什么需要特殊处理这步
    原因在于一个样例：(7)-(0)+(4)
    如果我们只弹出到（，会出现这种情况
    7 0 4 + -
    正确的结果应该是
    7 0 - 4 +
    为什么会出现这种情况，原因在于，-一直被压在栈底，第二个）只取到（就结束了。
class Solution {public int calculate(String s) {String num="";//用来存放从表达式中取出的数字ArrayList<String> list = new ArrayList<>();//存放逆波兰表达式Stack<Character> stack = new Stack<>();//用来暂存符号Stack<Integer> nums = new Stack<>();//用于逆波兰表达式存放数字for (int i = 0; i < s.length(); i++) {char c = s.charAt(i);if (c == '+') {//压入栈即可stack.push(c);}else if (c == '-') {if(!stack.isEmpty()){//栈非空int j=i-1;while(s.charAt(j)==' '){//向前遍历找到第一个非空格字符j--;}while (s.charAt(i+1)==' '){//向后遍历找到第一个非空格字符i++;//这里都是空格，直接修改i也没关系}if(s.charAt(j)=='('&&s.charAt(i+1)!='('){//（-常数，说明为负数num=num+c;//负数}else if(s.charAt(j)=='('&&s.charAt(i+1)=='('){//（-（list.add("0");//变成（0-（stack.push(c);//变成减法，-压入栈}else{stack.push(c);//说明就是正常的减法}}else if(i-1<0){//-出现在表达式的第一个while (s.charAt(i+1)==' '){//向后遍历找到第一个非空格字符i++;}if(s.charAt(i+1)=='('){//-( 直接压入栈，后面逆波兰计算时处理stack.push(c);}else{num=num+c;//说明为负数，因为除了（,不可能出现-加上任何符号}}else{stack.push(c);//说明就是正常的减法}}else if (c == '(') {//压入栈即可stack.push(c);}else if (c == ')') {if(!stack.isEmpty()&&stack.peek()=='('){//处理特殊情况(7)-(0)+(4)stack.pop();if(!stack.isEmpty()&&stack.peek()!='('){list.add(String.valueOf(stack.peek()));stack.pop();}}else{while(!stack.isEmpty()&&stack.peek()!='('){//。取出括号内部所有符号list.add(String.valueOf(stack.peek()));stack.pop();}stack.pop();}}else if (c == ' ') {//不处理}else {num=num+c;//拼接数字if(i+1>s.length()-1||s.charAt(i+1)=='+'||s.charAt(i+1)=='-'||s.charAt(i+1)=='('||s.charAt(i+1)==')'||s.charAt(i+1)==' '){//下一个不是数字，说明数字已经拼接完成list.add(num);//加入表达式num="";//清空numif(!stack.isEmpty()&&stack.peek()!='('){//将栈顶的符号加入表达式list.add(String.valueOf(stack.peek()));stack.pop();}}}}//这里以下就是逆波兰求值int a,b;for (int i = 0; i < list.size(); i++) {//从前向后遍历表达式if(list.get(i).equals("+")){//如果取出的时加法 a=nums.peek();nums.pop();b=nums.peek();nums.pop();nums.push(a+b);}else if(list.get(i).equals("-")){//如果取出的是减法a=nums.peek();nums.pop();if(nums.isEmpty()){//特殊处理-出现在表达式的第一个b=0;}else{b=nums.peek();nums.pop();}nums.push(b-a);}else{//如果出现的是数字，就压入数字栈中nums.push(Integer.parseInt(list.get(i)));}}return nums.peek();//结果就在数字栈的栈顶}
}

问题：代码阅读性差，并且时间复杂度比较高
在这里插入图片描述

题解思路（厉害）
括号展开 + 栈：具体思路就是展开所有的括号，由于只有±两个运算符号，它们拆开括号的效果如下，比如1+（1+2）=1+1+2；1-（1+2）=1-1-2，所以可以使用1和-1来表示加和减，具体做法如下

  1. 维护一个栈，初始将1压入栈，用来处理括号，（原因是默认后续符号不用翻转，此时规定了加为1，减为-1），创建ret保留最后结果，初始为0，设置一个sign初始为1，用来获取此时的符号
  2. 从前向后遍历字符串
  3. 如果出现’ ‘跳过不处理
  4. 如果出现+，获取栈顶的元素
  5. 如果出现-，获取栈顶元素*-1
  6. 如果出现括号（，就根据其前面的sign是1还是-1，将sign压入栈（此时如果sign为-1,就变成加为-1，减为1，原因在于出现了-（）的情况）
  7. 如果出现括号），就弹出栈顶元素，此时就是恢复状态
  8. 如果出现为数字，就先向后找到所有数字，组合num，ret+=num*sign
  9. 最后返回ret
class Solution {public int calculate(String s) {Stack<Integer> kuo = new Stack<Integer>();//处理括号kuo.push(1);//初始设置为加为1 减为-1int sign = 1;//标记之前出现的符号int res = 0;//存放结果int i = 0;while (i < s.length()) {//遍历字符串if (s.charAt(i) == ' ') {//跳过i++;} else if (s.charAt(i) == '+') {//取出栈顶元素作为sign（如果此时为-（+），取出的sign=-1）sign = kuo.peek();i++;} else if (s.charAt(i) == '-') {//取出栈顶元素作为sign（如果此时为-（-），取出的sign=1）sign = kuo.peek()*-1;i++;} else if (s.charAt(i) == '(') {//根据sign即括号前的最后一个运算符，来决定括号内的加减法是1还是-1kuo.push(sign);i++;} else if (s.charAt(i) == ')') {//弹出之前括号内的环境，恢复为括号外的环境kuo.pop();i++;} else {long num = 0;while (i < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(i))) {//找到所有数字字符拼接num = num * 10 + s.charAt(i) - '0';i++;}res += sign * num;//计算结果}}return res;}
}

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wps excel 常用操作

数据分列 对于有分隔规律的内容&#xff0c;可以通过分隔符将该内容进行分列 例如&#xff0c;以下字符串&#xff0c;可使用Excel对包含IP地址、数据库类型、环境、负责人和日期的字符串进行分列&#xff1a; 192.168.175.211-MySQL 数据库-DEV-李华-2025.06.30 将以上字符串…...

编程日记 2025/6/29 9:11:57

云智融合普惠大模型AI，政务服务重构数智化路径

2025年是“十四五”收官之年&#xff0c;数字政府和政务数智化作为“数字中国”建设的重点&#xff0c;已经取得了显著成效。根据《联合国电子政务调查报告2024》&#xff0c;我国电子政务发展指数全球排名第35位&#xff0c;与2022年相比提升8个名次&#xff1b;其中&#xff…...

编程日记 2025/6/29 9:12:12

全行业软件定制：APP/小程序/系统开发与物联网解决方案

在数字化浪潮席卷全球的今天&#xff0c;软件已经渗透到我们生活的方方面面&#xff0c;成为推动社会进步的重要力量。作为一家专注于专业软件定制开发的公司&#xff0c;哲科软件深知每一个行业、每一个企业都有其独特的需求和痛点。因此&#xff0c;我们致力于提供个性化软件…...

编程日记 2025/6/29 11:31:55

Java虚拟机（JVM）家族发展史及版本对比

Java虚拟机&#xff08;JVM&#xff09;家族发展史及版本对比 一、JVM家族发展史 1. 早期阶段&#xff08;1996-2000&#xff09; Classic VM&#xff08;Java 1.0-1.1&#xff09;&#xff1a; 厂商&#xff1a;Sun Microsystems&#xff08;Oracle前身&#xff09;。特点&…...

编程日记 2025/6/29 9:12:03

电脑怎么强制退出程序回到桌面 详细操作步骤

电脑日常使用过程中&#xff0c;我们有时会遇到程序无响应或卡死的情况&#xff0c;这时需要采取措施强制关闭这些程序才能保持电脑的正常工作和运行。那么&#xff0c;电脑如何强制退出程序呢&#xff1f;其实方法有很多种&#xff0c;下面便为大家介绍几种电脑强制关闭程序的…...

编程日记 2025/6/29 10:16:54

蓝牙 LE：安全模式和程序说明（蓝牙中的网络安全）

在蓝牙低功耗 (BLE) 中，安全性是一个多方面的难题。了解 BLE 的三种主要安全模式以及五个关键的 BLE 安全程序。 毫无疑问，低功耗蓝牙 (BLE) 技术的迅猛发展为我们的生活带来了更多便利。然而，随着低功耗蓝牙设备的普及，人们对其安全性的担忧也日益加剧。 与普遍看法相反…...

编程日记 2025/6/29 9:12:07