逆波兰表达式求值

leedcode之逆波兰表达式求值（难度：中等）

题目要求

给你一个字符串数组 tokens ，表示一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。

请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。

注意：

有效的算符为 ‘+’、’-’、’*’ 和 ‘/’ 。
每个操作数（运算对象）都可以是一个整数或者另一个表达式。
两个整数之间的除法总是向零截断。
表达式中不含除零运算。
输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
答案及所有中间计算结果可以用 32 位整数表示。

用例输入

示例 1：
输入：tokens = [“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：tokens = [“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：tokens = [“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

提示

提示：
1 <= tokens.length <= 104
tokens[i] 是一个算符（"+"、"-"、"*" 或 “/”），或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数

做题思路

很多人看到这个题目的时候可能搞不懂这个题目在说什么，什么是逆波兰表达式呢？平常的四则运算我们知道吧，就像这种1 + ( 2 - 3 * 4 ) / 5 + 6，这种运算符在数字中间的形式叫做中缀表达式，而逆波兰表达式或者说后缀表达式就是运算符在数字的后面。那么我们该怎样做这道题呢？最好的方法就是运用栈这种数据结构来解决，栈有先进后出，一端进出的特性。当我们遇到数字的时候就将数字放进栈中，当遇到运算符的时候我们就从栈顶取出两个数字，第一次从栈顶取出的数字作为运算符的右值，第二次从栈顶取出的数字作为运算符的左值，然后将运算结果再放进栈中，最后返回栈底的数据就是我们想要的结果。

代码实现

c语言实现代码

int toInt(char* arr)
{
    int flag = 1;
    char* cur = arr;
    if (*cur == '-')
    {
        flag = -1;
        cur++;
    }
    if (*cur == '+')
    {
        cur++;
    }
    int ret = 0;
    while (*cur != '\0')
    {
        ret = ret * 10 + (*cur - '0');
        cur++;
    }
    return ret*flag;
}

int evalRPN(char** tokens, int tokensSize) {
//因为c语言并没有为我们直接提供栈的函数，所以我们需要自己模拟出来一个栈
    int* arr = (int*)malloc(tokensSize * sizeof(int));
    //tail是栈顶所在的下标
    int tail = 0;
    for (int i = 0; i < tokensSize; i++)
    {
        if (strcmp(tokens[i], "+") == 0 || strcmp(tokens[i], "-") == 0
            || strcmp(tokens[i], "*") == 0 || strcmp(tokens[i], "/") == 0)
        {
        //从栈顶取出两个数据
            int num2 = arr[--tail];
            int num1 = arr[--tail];
            switch (tokens[i][0])
            {
            case '+':
                arr[tail++] = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                arr[tail++] = num1 - num2;
                break;
            case '*':
                arr[tail++] = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                arr[tail++] = num1 / num2;
                break;
            }
        }
        else
        {
        //因为传进来的是字符串数组，所以我们需要将字符串转换为整数，
        //这里是我自己实现的，你也可以使用c语言提供的atoi函数将字符串转化为整数
            int ret = toInt(tokens[i]);
            arr[tail++] = ret;
        }
    }
    return arr[tail-1];
}

在这里插入图片描述

不懂atoi函数的可以看看这篇文章
在这里插入图片描述

Java语言实现代码

class Solution {
//这个方法是判断是否为运算符的
    private boolean isOperation(String x) {
        if(x.equals("+") || x.equals("-") || x.equals("*") || x.equals("/")) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for(String x:tokens) {
            if(!isOperation(x)) {
                stack.push(Integer.parseInt(x));
            } else {
                int num2 = stack.pop();
                int num1 = stack.pop();
                switch(x) {
                    case "+":
                    stack.push(num1+num2);
                    break;
                    case "-":
                    stack.push(num1-num2);
                    break;
                    case "*":
                    stack.push(num1*num2);
                    break;
                    case "/":
                    stack.push(num1/num2);
                    break;
                }
            }
        }
        return stack.pop();
    }
}

在这里插入图片描述

有效的括号

这个是我对上一篇文章的Java代码实现的补充，思路在我的这一片文章中，希望大家可以去看看。
leedcode刷题（3）

Java代码实现

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if(ch == '(' || ch == '{' || ch == '[') {
                stack.push(ch);
            } else {
                if(stack.empty()) {
                    return false;
                }
                char ch2 = stack.peek();
                if(ch == ')' && ch2 == '(' || ch == ']' && ch2 == '[' || ch == '}' && ch2 == '{') {
                    stack.pop();
                } else {
                    return false;
                }
            }
        }
        if(!stack.empty()) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}