NC 表达式求值

news2024/9/21 18:39:50

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前言

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站,通俗易懂,风趣幽默,忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站,这篇文章男女通用,看懂了就去分享给你的码吧。
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描述
请写一个整数计算器,支持加减乘三种运算和括号。

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import java.util.*;

public class Solution {
    // 使用 map 维护一个运算符优先级(其中加减法优先级相同,乘法有着更高的优先级)
    Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>(){{
        put('-', 1);
        put('+', 1);
        put('*', 2);
    }};

    public int solve(String s) {
        // 将所有的空格去掉
        s = s.replaceAll(" ", "");

        char[] cs = s.toCharArray();
        int n = s.length();

        // 存放所有的数字
        Deque<Integer> nums = new ArrayDeque<>();
        // 为了防止第一个数为负数,先往 nums 加个 0
        nums.addLast(0);
        // 存放所有「非数字以外」的操作
        Deque<Character> ops = new ArrayDeque<>();

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char c = cs[i];
            if (c == '(') {
                ops.addLast(c);
            } else if (c == ')') {
                // 计算到最近一个左括号为止
                while (!ops.isEmpty()) {
                    if (ops.peekLast() != '(') {
                        calc(nums, ops);
                    } else {
                        ops.pollLast();
                        break;
                    }
                }
            } else {
                if (isNumber(c)) {
                    int u = 0;
                    int j = i;
                    // 将从 i 位置开始后面的连续数字整体取出,加入 nums
                    while (j < n && isNumber(cs[j])) u = u * 10 + (cs[j++] - '0');
                    nums.addLast(u);
                    i = j - 1;
                } else {
                    if (i > 0 && (cs[i - 1] == '(' || cs[i - 1] == '+' || cs[i - 1] == '-')) {
                        nums.addLast(0);
                    }
                    // 有一个新操作要入栈时,先把栈内可以算的都算了 
                    // 只有满足「栈内运算符」比「当前运算符」优先级高/同等,才进行运算
                    while (!ops.isEmpty() && ops.peekLast() != '(') {
                        char prev = ops.peekLast();
                        if (map.get(prev) >= map.get(c)) {
                            calc(nums, ops);
                        } else {
                            break;
                        }
                    }
                    ops.addLast(c);
                }
            }
        }
        // 将剩余的计算完
        while (!ops.isEmpty() && ops.peekLast() != '(') calc(nums, ops);
        return nums.peekLast();
    }
    // 计算逻辑:从 nums 中取出两个操作数,从 ops 中取出运算符,然后根据运算符进行计算即可
    void calc(Deque<Integer> nums, Deque<Character> ops) {
        if (nums.isEmpty() || nums.size() < 2) return;
        if (ops.isEmpty()) return;
        int b = nums.pollLast(), a = nums.pollLast();
        char op = ops.pollLast();
        int ans = 0;
        if (op == '+') ans = a + b;
        else if (op == '-') ans = a - b;
        else if (op == '*') ans = a * b;    
        nums.addLast(ans);
    }
    boolean isNumber(char c) {
        return Character.isDigit(c);
    }
}

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