Q2. 逆波兰表达式求值
给你一个字符串数组 tokens ,表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。
请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。
注意:
- 有效的算符为 '+'、'-'、'*' 和 '/' 。
- 每个操作数(运算对象)都可以是一个整数或者另一个表达式。
- 两个整数之间的除法总是 向零截断 。
- 表达式中不含除零运算。
- 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
- 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
示例 1:
输入:tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出:9
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:((2 + 1) * 3) = 9
示例 2:
输入:tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出:6
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:(4 + (13 / 5)) = 6
示例 3:
输入:tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出:22
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:
\(((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5\) \(= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5\) \(= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5\) \(= ((10 * 0) + 17) + 5\) \(= (0 + 17) + 5\) \(= 17 + 5\) \(= 22\)
提示:
- \(1 <= tokens.length <= 10^4\)
- \(tokens[i]\) 是一个算符("+"、"-"、"*" 或 "/"),或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数
逆波兰表达式:
逆波兰表达式是一种后缀表达式,所谓后缀就是指算符写在后面。
平常使用的算式则是一种中缀表达式,如 \(( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )\) 。 该算式的逆波兰表达式写法为 \(( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )\) 。 逆波兰表达式主要有以下两个优点:
去掉括号后表达式无歧义,上式即便写成 $1 2 + 3 4 + * $也可以依据次序计算出正确结果。 适合用栈操作运算:遇到数字则入栈;遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中
思路
我们可以使用一个栈来辅助计算逆波兰表达式。具体步骤如下:
- 初始化一个空栈
st。 - 遍历输入的字符串数组
tokens:- 如果当前元素是一个数字(可以使用
stoi函数将字符串转换为整数),则将其压入栈中。 - 如果当前元素是一个运算符(
+、-、*、/),则从栈中弹出两个元素,分别作为右操作数和左操作数,进行相应的运算,并将结果重新压入栈中。
- 如果当前元素是一个数字(可以使用
- 遍历完成后,栈顶的元素即为逆波兰表达式的计算结果。
代码实现
class Solution {
public:
int evalRPN(vector<string>& tokens) {
stack<int> st;
for(string& s: tokens){
if(s=="+"||s=="-"||s=="*"||s=="/"){
int right = st.top();
st.pop();
int left = st.top();
st.pop();
if (s == "+") {
st.push(left + right);
} else if (s == "-") {
st.push(left - right);
} else if (s == "*") {
st.push(left * right);
} else if (s == "/") {
st.push(left / right);
}
}else{
st.push(stoi(s));
}
}
return st.top();
}
};