LeetCode150. 逆波兰表达式求值

本文介绍了一种使用栈的数据结构解决逆波兰表达式求值问题的方法。通过遍历输入的表达式,遇到数字将其压入栈中,遇到运算符则从栈中取出最近的两个数字进行计算,并将结果重新压入栈内。最终栈顶元素即为表达式的计算结果。

根据逆波兰表示法,求表达式的值。

有效的运算符包括 +-*/ 。每个运算对象可以是整数,也可以是另一个逆波兰表达式。

说明:

  • 整数除法只保留整数部分。
  • 给定逆波兰表达式总是有效的。换句话说,表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

示例 1:

输入: ["2", "1", "+", "3", "*"]
输出: 9
解释: ((2 + 1) * 3) = 9

示例 2:

输入: ["4", "13", "5", "/", "+"]
输出: 6
解释: (4 + (13 / 5)) = 6

示例 3:

输入: ["10", "6", "9", "3", "+", "-11", "*", "/", "*", "17", "+", "5", "+"]
输出: 22
解释: 
  ((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

题目分析:首先,想到用栈来存储数字,每次遇到数字则将其入栈,遇到运算符,则从栈中弹出两个数字,将它们运算之后的结果再次入栈,直到遍历完成,栈中只剩下一个数字,那就是结果。

代码展示:

class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string>& tokens) {
        stack<int> s_num;
        int num1,num2;
        for(auto token:tokens){
            if(token=="+"||token=="-"||token=="*"||token=="/"){
                num2 = s_num.top();
                s_num.pop();
                num1 = s_num.top();
                s_num.pop();
                char c = token[0];
                switch(c){
                    case '+':
                        s_num.push(num1+num2);
                        break;
                    case '-':
                        s_num.push(num1-num2);
                        break;
                    case '*':
                        s_num.push(num1*num2);
                        break;
                    case '/':
                        s_num.push(num1/num2);
                        break;
                }
            }
            else{
                s_num.push(atoi(token.c_str()));
            }       
        }
        return s_num.top();
    }
};

 

逆波兰表达式是一种后缀表达式,算符写在后面,而平常使用的算式是中缀表达式。解决LeetCode 150逆波兰表达式求值问题,可使用栈来实现。 ### Python解法 整数除法只保留整数部分,给定的逆波兰表达式总是有效的,即表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。示例输入 `["2", "1", "+", "3", "*"]`,输出为 9,因为 `((2 + 1) * 3) = 9`。以下为Python伪代码思路: ```python def evalRPN(tokens): stack = [] for token in tokens: if token in ["+", "-", "*", "/"]: num2 = stack.pop() num1 = stack.pop() if token == "+": result = num1 + num2 elif token == "-": result = num1 - num2 elif token == "*": result = num1 * num2 else: result = int(num1 / num2) stack.append(result) else: stack.append(int(token)) return stack.pop() ``` ### C++解法 ```cpp /* * @lc app=leetcode.cn id=150 lang=cpp * * [150] 逆波兰表达式求值 */ // @lc code=start class Solution { public: int evalRPN(vector<string> &tokens) { stack<int> stk; for (const string &token : tokens) { if (token == "+") { int x = stk.top(); stk.pop(); int y = stk.top(); stk.pop(); stk.push(x + y); } else if (token == "-") { int x = stk.top(); stk.pop(); int y = stk.top(); stk.pop(); stk.push(y - x); } else if (token == "*") { int x = stk.top(); stk.pop(); int y = stk.top(); stk.pop(); stk.push(x * y); } else if (token == "/") { int x = stk.top(); stk.pop(); int y = stk.top(); stk.pop(); stk.push(y / x); } else { int num = stoi(token); stk.push(num); } } return stk.top(); } }; // @lc code=end ``` ### Java解法 ```java class Solution { public int evalRPN(String[] tokens) { Stack<Integer> stack=new Stack<>(); int num1,num2; for(int i=0;i<tokens.length;i++) { if(isNumber(tokens[i])) { stack.push(Integer.parseInt(tokens[i])); }else { num2=stack.pop(); num1=stack.pop(); switch(tokens[i]) { case "+": num1=num1+num2; break; case "-": num1=num1-num2; break; case "*": num1=num1*num2; break; case "/": num1=num1/num2; break; } stack.push(num1); } } return stack.pop(); } public boolean isNumber(String ch) { return !("+".equals(ch)||"-".equals(ch)||"*".equals(ch)||"/".equals(ch)); } } ```
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