[LeetCode] 224. Basic Calculator

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 .

Example 1:

Input: "1 + 1"
Output: 2

Example 2:

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

Example 3:

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

Note:

• You may assume that the given expression is always valid.
• Do not use the eval built-in library function.

基本计算器。

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) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int sign = 1;
        int res = 0;
        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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