[LeetCode 224] Basic Calculator

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本文介绍了一个基本计算器的设计与实现，能够解析并计算简单的数学表达式，包括加减运算、括号内的优先级处理等。文中详细解释了使用两个栈的数据结构来解决表达式计算问题的方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

原文地址：http://www.cnblogs.com/ganganloveu/p/4640589.html

Basic Calculator

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 .

You may assume that the given expression is always valid.

Some examples:

"1 + 1" = 2
" 2-1 + 2 " = 3
"(1+(4+5+2)-3)+(6+8)" = 23

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

1、表达式运算还是得用两个栈。

2、当顺序执行时，当数据栈每压进一个元素，根据操作符栈是否为空进行操作。而不是当操作符栈每压进一个元素时操作，那样要考虑的东西太多。

3、当有括号“）”时，要一直运行到“（”出现为止。此时可能有括号嵌套的情况，一次循环结束，要继续判断。

class Solution {
public:
    int calculate(string s) {
        stack<int> num;
        stack<int> op;
        int i = 0;
        while(i < s.size())
        {
            while(i < s.size() && s[i] == ' ')
                i ++;
            if(i == s.size())
                break;
            if(s[i] == '+' || s[i] == '-' || s[i] == '(')
            {
                op.push(s[i]);
                i ++;   
            }
            else if(s[i] == ')')
            {
                while(op.top() != '(')
                {// calculation within parentheses 
                    int n2 = num.top();
                    num.pop();
                    int n1 = num.top();
                    num.pop();
                    if(op.top() == '+')
                        num.push(n1 + n2);
                    else
                        num.push(n1 - n2);
                    op.pop();
                }
                op.pop();
                while(!op.empty() && op.top() != '(')
                {
                    int n2 = num.top();
                    num.pop();
                    int n1 = num.top();
                    num.pop();
                    if(op.top() == '+')
                        num.push(n1 + n2);
                    else
                        num.push(n1 - n2);
                    op.pop();
                }
                i ++;
            }
            else
            {
                int n = 0;
                while(i < s.size() && s[i] >= '0' && s[i] <= '9')
                {
                    n = n*10 + (s[i]-'0');
                    i ++;
                }
                num.push(n);
                while(!op.empty() && op.top() != '(')
                {
                    int n2 = num.top();
                    num.pop();
                    int n1 = num.top();
                    num.pop();
                    if(op.top() == '+')
                        num.push(n1 + n2);
                    else
                        num.push(n1 - n2);
                    op.pop();
                }
            }
        }
        return num.top();
    }
};