支线任务2

申明：这是一个渣渣的伪技术博客，并没有什么学习价值。。。

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：题目要求实现一个能运算带（）+-四种符号的表达式的函数。题目本身并不难，用栈的结构，如果遇到运算符，比当前栈顶运算符优先级高就进栈，否则就退栈。将表达式变成逆波兰式，在对逆波兰式进行计算。

---

由于我刚刚学了数据结构，所以并不想走C++的捷径，自定义了一个STACK的数据结构，再由于本人十分的拿衣服，一开始是用的顺序表，结果在Leecode上跑的时候，由于数组数组开的不够大，结果各种过不了。开了500的数组，在长度为5000的样例卡了，扩展到5000，在长度为50000的样例卡了，扩展到50000，在长度为500000的样例卡了，扩展到500000。。。申请不了如此大的内存空间！

可以想象我的内心是奔溃的，这是非改链表不可了。于是我又把它改成了单链表，这下总行了吧，然而运行超时。。。运行超时。。。运行超时。。。擦掉眼泪我又把数据结构改成了双向链表，终于AC了！！！所说整整花了四个小时，然而还是热泪盈眶。。。但是运行的时间超级慢，代码很长，所以如何改进还有待学习。（然而博主现在并木有时间。。。）

代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;
typedef struct elem
{
    int data;
    bool isop;//操作符为true
    struct elem* previous;
    struct elem* next;
    elem(int d,bool b)
    {
        data = d;
        isop = b;
        next = NULL;
        previous=NULL;
    }
};
typedef struct STACK
{
    elem* bottom;
    elem* top;
    int length;
    void init()
    {
        bottom=NULL;
        top=NULL;
    }
    void push(elem e)
    {
        
        if (bottom == NULL)
        {
            top = new elem(e.data,e.isop);
            bottom = top;
            return;
        }
        elem* p;
        p = new elem(e.data,e.isop);
        p->previous = top;
        top->next = p;
        top = top->next;
    }
    void pop(elem* &e)
    {
        elem* p = bottom;
        if (p==NULL)
            return;
        if (bottom==top)
        {
            e=top;
            bottom=NULL;
            top=NULL;
            return;
        }
        
        e=top;
        top=top->previous;
        top->next=NULL;
        e->previous=NULL;
        return;
    }
};
class Solution {
public:
    int calculate(string a) {
        int len=a.length();
        STACK op;
        op.init();
        STACK ex;
        ex.init();
        elem* e;
        for (int i=0; a[i]!=''; i++)
        {
            switch (a[i])
            {
            case '+':
                while (op.top!=NULL&&(op.top->data=='-'|| op.top->data=='+'))
                {
                    op.pop(e);
                    ex.push(elem(e->data,e->isop));
                }
                op.push(elem('+',true));
                break;
            case '-':
                while (op.top!=NULL&&(op.top->data=='-'))
                {
                    op.pop(e);
                    ex.push(elem(e->data,e->isop));
                }
                op.push(elem('-',true));
                break;
            case '(':
                op.push(elem('(',true));
                break;
            case ')':
                while (op.top!=NULL&&(op.top->data!='('))
                {
                    op.pop(e);
                    ex.push(elem(e->data,e->isop));
                }
                op.pop(e);
                break;
            case ' ':
                break;
            default:
                
                stringstream ss;
                for (;a[i]=='1'||a[i]=='2'||a[i]=='3'||a[i]=='4'||a[i]=='5'||a[i]=='6'||a[i]=='7'||a[i]=='8'||a[i]=='9'||a[i]=='0';i++)
                {
                    ss<<a[i];
                }
                int temp;
                ss>>temp;
                ex.push(elem(temp,false));
                i--;
                break;
            }

        }
        
        while (op.top!=NULL)
        {
            op.pop(e);
            ex.push(elem(e->data,e->isop));
        }
        
        STACK r;
        r.init();
        elem* p=ex.bottom;
        while (p!=NULL)
        {
            if (p->isop==true)
            {
                switch ((char)p->data)
                {
                case '+':
                    r.pop(e);
                    r.top->data += e->data;
                    break;
                case '-':
                    r.pop(e);
                    r.top->data -= e->data;
                    break;
                default:
                    break;
                }
            }
            else
            {
                r.push(elem(p->data,p->isop));
            }
            p=p->next;
        }
        if(r.bottom!=NULL)
            return r.bottom->data;
        else
        {
            return 0;
        }
    }
};