栈与队列第5/7题--逆波兰表达式求值

发布于:2024-05-23 ⋅ 阅读:(123) ⋅ 点赞:(0)

题目表述

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 <= 104
  • 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

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leetcode150

思路分析

首先需要理解什么叫逆波兰表达式?逆波兰表达式就是一种后缀表达式,所谓后缀就是指运算符写在后面。我们常见的是中缀表达式,如: ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 ), 而如果转换为逆波兰表达式就是 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )。这种表示方法对于计算机相当友好,主要有以下优点:

  • 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;遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中。

 理清楚这几点之后,主要就是按照之前去除相邻重复元素那道题的操作来处理。

首先定义一个运算符字典,用来定义运算符操作;

然后遍历表达式列表,如果当前字符不属于运算符,则压入栈中;如果属于运算符,则弹出连续的两个字符,并使用当前运算符计算结果并将结果压入栈中;

遍历结束后,弹出计算结果

代码分析

from operator import add, sub, mul

class Solution:
    # 定义运算符字典
    op_map = {'+':add, '-':sub, '*':mul, '/':lambda x, y:int(x/y)}

    def evalRPN(self, tokens: List[str]) -> int:
        # 定义栈
        stack = []
        # 遍历字符串列表
        for token in tokens:
            # 如果是非运算符,则压入栈中
            if token not in {'+','-','*','/'}:
                stack.append(int(token))
            # 如果碰到这4个运算符,则从栈中弹出连续两个元素
            else:
                op2 = stack.pop()
                op1 = stack.pop()
                # 将这两个元素与当前运算符的计算结果压入栈中
                stack.append(self.op_map[token](op1, op2)) # 第一个出来的在运算符后面
        # 字符串列表遍历结束后,弹出栈中的结果值。
        return stack.pop()


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