面试题 16.26. 计算器

面试题 16.26. 计算器 #

  • 标签:栈、字符串
  • 难度:中等

题目大意 #

给定一个包含正整数、加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的算出表达式(括号除外)。表达式仅包含非负整数,+-*/ 四种运算符和空格 。整数除法仅保留整数部分。

要求:计算其结果。

解题思路 #

计算表达式中,乘除运算优先于加减运算。我们可以先进行乘除运算,再将进行乘除运算后的整数值放入原表达式中相应位置,再依次计算加减。

可以考虑使用一个栈来保存进行乘除运算后的整数值。正整数直接压入栈中,负整数,则将对应整数取负号,再压入栈中。这样最终计算结果就是栈中所有元素的和。

具体做法:

  • 遍历字符串 s,使用变量 op 来标记数字之前的运算符,默认为 +
  • 如果遇到数字,继续向后遍历,将数字进行累积,得到完整的整数 num。判断当前 op 的符号。
    • 如果 op 为 +,则将 num 压入栈中。
    • 如果 op 为 -,则将 -num 压入栈中。
    • 如果 op 为 *,则将栈顶元素 top 取出,计算 top * num,并将计算结果压入栈中。
    • 如果 op 为 /,则将栈顶元素 top 取出,计算 int(top / num),并将计算结果压入栈中。
  • 如果遇到 +-*/ 操作符,则更新 op。
  • 最后将栈中整数进行累加,并返回结果。

代码 #

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class Solution:
    def calculate(self, s: str) -> int:
        size = len(s)
        stack = []
        op = '+'
        index = 0
        while index < size:
            if s[index] == ' ':
                index += 1
                continue
            if s[index].isdigit():
                num = ord(s[index]) - ord('0')
                while index + 1 < size and s[index + 1].isdigit():
                    index += 1
                    num = 10 * num + ord(s[index]) - ord('0')
                if op == '+':
                    stack.append(num)
                elif op == '-':
                    stack.append(-num)
                elif op == '*':
                    top = stack.pop()
                    stack.append(top * num)
                elif op == '/':
                    top = stack.pop()
                    stack.append(int(top / num))
            elif s[index] in "+-*/":
                op = s[index]
            index += 1
        return sum(stack)
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