[LeetCode] 772. Basic Calculator III

本文介绍了一种不使用内置eval函数的基本计算器实现方法,通过解析表达式字符串,处理括号、四则运算及整数除法,确保所有计算结果在[-2^31, 2^31-1]范围内。文章提供了详细的解决方案,包括使用栈来存储中间结果,以及递归处理括号内的表达式。

https://segmentfault.com/a/1190000016429789?utm_source=tag-newest

Problem

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 .

The expression string contains only non-negative integers, +, -, *, / operators , open ( and closing parentheses ) and empty spaces . The integer division should truncate toward zero.

You may assume that the given expression is always valid. All intermediate results will be in the range of [-2147483648, 2147483647].

Some examples:

"1 + 1" = 2
" 6-4 / 2 " = 4
"2*(5+5*2)/3+(6/2+8)" = 21
"(2+6* 3+5- (3*14/7+2)*5)+3"=-12

Note: Do not use the eval built-in library function.

个人总结

其实把所有的计算都看成加法,无非是加正数,加负数的问题。遇到乘除法我们就原地计算成一个新的被加数。遇到括弧就原地递归得出一个新的被加数。

Solution

class Solution {
    public int calculate(String s) {
        s = s.replaceAll(" ", "");
        if (s.length() == 0) return 0;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        char sign = '+';
        int res = 0, pre = 0, i = 0;
        while (i < s.length()) {
            char ch = s.charAt(i);
            //consecutive digits as a number, save in `pre`
            if (Character.isDigit(ch)) {
                pre = pre*10+(ch-'0');
            }
            //recursively calculate results in parentheses
            if (ch == '(') {
                int j = findClosing(s.substring(i));
                pre = calculate(s.substring(i+1, i+j));
                i += j;
            }
            //for new signs, calculate with existing number/sign, then update number/sign
            if (i == s.length()-1 || !Character.isDigit(ch)) {
                switch (sign) {
                    case '+':
                        stack.push(pre); break;
                    case '-':
                        stack.push(-pre); break;
                    case '*':
                        stack.push(stack.pop()*pre); break;
                    case '/':
                        stack.push(stack.pop()/pre); break;
                }
                pre = 0;
                sign = ch;
            } 
            i++;
        }
        while (!stack.isEmpty()) res += stack.pop();
        return res;
    }
    
    //Eliminate all "()" pairs, calculate the result in between and save in `pre`
    private int findClosing(String s) {
        int level = 0, i = 0;
        for (i = 0; i < s.length(); i++) {
            if (s.charAt(i) == '(') level++;
            else if (s.charAt(i) == ')') {
                level--;
                if (level == 0) break;
            } else continue;
        }
        return i;
    }
}
### 如何在 VSCode 中安装和配置 LeetCode 插件以及 Node.js 运行环境 #### 安装 LeetCode 插件 在 VSCode 的扩展市场中搜索 `leetcode`,找到官方提供的插件并点击 **Install** 按钮进行安装[^1]。如果已经安装过该插件,则无需重复操作。 #### 下载与安装 Node.js 由于 LeetCode 插件依赖于 Node.js 环境,因此需要下载并安装 Node.js。访问官方网站 https://nodejs.org/en/ 并选择适合当前系统的版本(推荐使用 LTS 版本)。按照向导完成安装流程后,需确认 Node.js 是否成功安装到系统环境中[^2]。 可以通过命令行运行以下代码来验证: ```bash node -v npm -v ``` 上述命令应返回对应的 Node.js 和 npm 的版本号。如果没有正常返回版本信息,则可能未正确配置环境变量。 #### 解决环境路径问题 即使完成了 Node.js 的安装,仍可能出现类似 “LeetCode extension needs Node.js installed in environment path” 或者 “command ‘leetcode.toggleLeetCodeCn’ not found” 的错误提示[^3]。这通常是因为 VSCode 未能识别全局的 Node.js 路径或者本地安装的 nvm 默认版本未被正确加载[^4]。 解决方法如下: 1. 手动指定 Node.js 可执行文件的位置 在 VSCode 设置界面中输入关键词 `leetcode`,定位至选项 **Node Path**,将其值设为实际的 Node.js 安装目录下的 `node.exe` 文件位置。例如:`C:\Program Files\nodejs\node.exe`。 2. 使用 NVM 用户管理工具调整默认版本 如果通过 nvm 工具切换了不同的 Node.js 版本,请确保设置了默认使用的版本号。可通过以下指令实现: ```bash nvm alias default <version> ``` 重新启动 VSCode 后测试功能键是否恢复正常工作状态。 --- #### 配置常用刷题语言 最后一步是在 VSCode 设置面板中的 LeetCode 插件部分定义个人习惯采用的主要编程语言作为默认提交方式之一。这样可以减少频繁修改编码风格的时间成本。 --- ### 总结 综上所述,要在 VSCode 上顺利启用 LeetCode 插件及其关联服务,除了基本插件本身外还需额外准备支持性的后台框架——即 Node.js 应用程序引擎;同时针对特定场景下产生的兼容性障碍采取针对性措施加以修正即可达成目标[^3]。
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