LeetCode 224 Hard 实现计算器I Python

本文详细介绍了一种基于栈的数据结构来解析并计算数学表达式的算法。通过将操作数和操作符分离,利用栈暂存运算中间状态,该算法能够高效处理包含括号的复杂表达式。文章还提供了具体实现步骤和复杂度分析。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

def calculate(self, s):
    """
    Disscussion Method
    算法:栈
    思路:
        输入一共就6种可能
        0123456789
        (
        )
        +
        -
        _ 空格
        所以其实只要对这几种情况分别进行判断就好了,其中空格可以不用管,直接省略过去

        操作符可以用+1与-1来代表加号减号的操作

            用一个栈来保存前序的计算结果,当遇到左括号的时候,将目前序列计算得到的结果ans和括号前的操作符op
        入栈(ans,op),因为接下来要算括号内的结果了,所以要置括号内的初始操作符为op = +1,即加号,并置ans = 0

        (?这样建立的栈充分体现了使用栈的目的是暂存运算中间状态)

        遇到右括号的话,当前ans计算的括号内的元素结果运算完毕,stack pop,将前序结果出栈,包括运算符,然后
        更新当前运算结果。
            ans *= op
            ans += pre,
        然后继续向后遍历
        注意当目前指向的字符是数字的话,要用while获得整个完整的数字
    复杂度分析:
        时间:ON
        空间:ON
    """
    stack = []
    ans = 0
    op = 1
    i = 0
    while i < len(s):
        if s[i].isdigit():
            start = i
            while i < len(s) and s[i].isdigit():
                i += 1
            num = s[start:i]
            ans += (op * int(num))
            continue
        elif s[i] == '(':
            stack.append((ans, op))
            op = 1
            ans = 0
        elif s[i] == ')':
            pre, op = stack.pop()
            ans *= op
            ans += pre
        elif s[i] == '+':
            op = 1
        elif s[i] == '-':
            op = -1
        i += 1
    return ans

 

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