代码随想录day11 |150. 逆波兰表达式求值

150. 逆波兰表达式求值

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：是一种后缀表达式，所谓后缀就是指运算符写在后面。

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；遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中。

class Solution {
    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Deque<Integer> stack = new LinkedList();
        for (String s : tokens) {
            if ("+".equals(s)) {        // leetcode 内置jdk的问题，不能使用==判断字符串是否相等
                stack.push(stack.pop() + stack.pop());      // 注意 - 和/ 需要特殊处理
            } else if ("-".equals(s)) {
                stack.push(-stack.pop() + stack.pop());
            } else if ("*".equals(s)) {
                stack.push(stack.pop() * stack.pop());
            } else if ("/".equals(s)) {
                int temp1 = stack.pop();
                int temp2 = stack.pop();
                stack.push(temp2 / temp1);
            } else {
                stack.push(Integer.valueOf(s));
            }
        }
        return stack.pop();
    }
}

逆波兰表达式是一种没有括号的数学表达式表示方法，其中操作符位于操作数之后。这段代码使用栈（Deque）来求值逆波兰表达式，下面我会详细解释每个部分。

1. 栈的初始化：

Deque<Integer> stack = new LinkedList();

使用一个双端队列（Deque）来作为栈，这里使用 LinkedList 实现栈。

2. 遍历 tokens 数组：

for (String s : tokens) {
    // 判断是否是操作符
}

3. 处理操作符：

if ("+".equals(s)) {
    stack.push(stack.pop() + stack.pop());
} else if ("-".equals(s)) {
    stack.push(-stack.pop() + stack.pop());
} else if ("*".equals(s)) {
    stack.push(stack.pop() * stack.pop());
} else if ("/".equals(s)) {
    int temp1 = stack.pop();
    int temp2 = stack.pop();
    stack.push(temp2 / temp1);
}

对于每个操作符（+, -, *, /），从栈中弹出两个数字（注意弹出的顺序），进行相应的运算，并将运算结果压回栈中。

注意：除法操作（/）需要特别处理，因为整数除法在负数时有符号问题。例如，-1 / 2 的结果应该是 0，而不是 -1。

4. 处理数字：

stack.push(Integer.valueOf(s));

如果当前元素是一个数字（不是操作符），将其转换为整数并压入栈中。

5. 返回最终结果：

return stack.pop();

最终，栈中只会剩下一个元素，这个元素就是表达式的结果，返回该元素。

239. 滑动窗口最大值