LeetCode（224） Basic Calculator

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

Note: Do not use the eval built-in library function.

分析

简易计算器的实现。

需要两个栈，一个存放操作数，另一个存放操作符。

注意事项：

1. 加减法没有交换律，每个操作数入栈时，都需查看操作符栈若有 + 或 - ，立即计算更新两个栈。
2. 当遇到）时，将当前（）内的表达式计算结果入栈，同时检查操作符栈若有 + 或 - ，立即计算更新两个栈。

AC代码

class Solution {
public:
    int calculate(string s) {
        if (s.empty())
            return 0;

        //求出所给表达式的长度
        int len = s.length();

        //操作符栈
        stack<char> op_stack;

        //操作数栈
        stack<int> num_stack;
        for (int i = 0; i < len; ++i)
        {
            //(1) 跳过空格
            if (s[i] == ' ')
                continue;

            //(2) 操作符入栈
            else if (s[i] == '(' || s[i] == '+' || s[i] == '-')
            {
                op_stack.push(s[i]);
                continue;
            }//elif

            //(3) 右括号
            else if (s[i] == ')')
            {
                while (op_stack.top() != '(')
                {
                    //从数据栈弹出两个操作数
                    int num2 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();
                    int num1 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();

                    //从符号栈，弹出操作符
                    char op = op_stack.top();
                    op_stack.pop();

                    if (op == '+')
                        num_stack.push(num1 + num2);
                    else if (op == '-')
                        num_stack.push(num1 - num2);
                }//while

                //弹出左括号
                op_stack.pop();     

                //此时查看操作数和操作符栈
                while (!op_stack.empty() && op_stack.top() != '(')
                {
                    //从数据栈弹出两个操作数
                    int num2 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();
                    int num1 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();

                    //从符号栈，弹出操作符
                    char op = op_stack.top();
                    op_stack.pop();

                    if (op == '+')
                        num_stack.push(num1 + num2);
                    else if (op == '-')
                        num_stack.push(num1 - num2);
                }//while
            }//elif
            else{
                int num = 0;
                while (i < len && isDigit(s[i]))
                {
                    num = num * 10 + (s[i] - '0');
                    i++;
                }//while
                //回退一个字符
                --i;
                num_stack.push(num);

                //此时查看操作数和操作符栈
                while (!op_stack.empty() && op_stack.top() != '(')
                {
                    //从数据栈弹出两个操作数
                    int num2 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();
                    int num1 = num_stack.top();
                    num_stack.pop();

                    //从符号栈，弹出操作符
                    char op = op_stack.top();
                    op_stack.pop();

                    if (op == '+')
                        num_stack.push(num1 + num2);
                    else if (op == '-')
                        num_stack.push(num1 - num2);
                }//while
            }       
        }//for
        return num_stack.top();
    }

    bool isDigit(char c)
    {
        if (c >= '0' && c <= '9')
            return true;
        else
            return false;
    }
};

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