150. 逆波兰表达式求值

题目描述

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: 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: [“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: [“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

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

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/evaluate-reverse-polish-notation

思路

可以用优化的点:

  • 可以用数组存储,数组大小设置为tokens.length/2+1:
    • stack[index-2] += stack[- -index];
    • stack[index-2] -= stack[- -index];
    • stack[index-2] *= stack[- -index];
    • stack[index-2] /= stack[- -index];
  • switch case 代替 if else
class Solution {
    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for(int i = 0;i < tokens.length;i++){
            if(tokens[i].equals("+")){
                int tem1 = stack.pop();
                int tem2 = stack.pop();
                stack.push(tem1+tem2);
            }else if(tokens[i].equals("-")){
                int tem1 = stack.pop();
                int tem2 = stack.pop();
                stack.push(tem2-tem1);
            }else if(tokens[i].equals("*")){
                int tem1 = stack.pop();
                int tem2 = stack.pop();
                stack.push(tem1*tem2);
            }else if(tokens[i].equals("/")){
                int tem1 = stack.pop();
                int tem2 = stack.pop();
                stack.push(tem2/tem1);
            }else{
                stack.push(Integer.parseInt(tokens[i]));
            }
        }
        return stack.pop();
    }
}
### 逆波兰表达式求值方法 在 Python 中,可以通过栈(Stack)数据结构来高效地实现逆波兰表达式求值。以下是具体的实现方式以及代码示例。 #### 使用栈解决逆波兰表达式求值 当遇到一个数值时,将其压入栈中;如果遇到运算符,则弹出栈顶的两个元素作为操作数,并执行相应的运算后再将结果重新压回栈中。最终,栈中的唯一剩余项即为整个表达式的计算结果[^1]。 下面提供了一个完整的函数用于计算逆波兰表达式的值: ```python def evalRPN(tokens): stack = [] operators = {'+', '-', '*', '/'} for token in tokens: if token not in operators: # 如果当前token不是运算符,则将其转换成整数并加入栈中 stack.append(int(token)) else: # 当前token是运算符,取出栈顶的两个元素进行相应运算 b = stack.pop() a = stack.pop() if token == '+': result = a + b elif token == '-': result = a - b elif token == '*': result = a * b elif token == '/': # 向零取整的除法 result = int(a / b) stack.append(result) return stack[0] # 测试用例 tokens = ["4", "13", "5", "/", "+"] print(evalRPN(tokens)) # 输出应为 6 ``` 上述代码实现了逆波兰表达式的求解过程[^2]。特别需要注意的是,在处理 `/` 运算符时,Python 的浮点数除法会返回带有小数的结果,因此需要用 `int()` 函数强制转为整型以满足题目需求[^3]。 此外,还可以通过内置函数 `eval()` 来简化部分逻辑,不过这种方法可能带来安全风险并不推荐实际应用中广泛采用[^4]: ```python def evalRPN_with_eval(tokens): stack = [] for t in tokens: if t.lstrip('-').isdigit(): stack.append(t) else: b, a = stack.pop(), stack.pop() stack.append(str(int(eval(f"{a}{t}{b}")))) return int(stack[0]) # 测试用例 tokens = ["4", "13", "5", "/", "+"] print(evalRPN_with_eval(tokens)) # 输出应为 6 ``` 尽管如此,出于性能优化与安全性考量,建议优先选用手动控制四则运算的方式而非依赖于字符串评估工具[^5]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值