【刷题-LeetCode】224. Basic Calculator

1. 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 ``.

Example 1:

Input: "1 + 1"
Output: 2

Example 2:

Input: " 2-1 + 2 "
Output: 3

Example 3:

Input: "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
Output: 23

Note:

• You may assume that the given expression is always valid.
• Do not use the eval built-in library function.

解 栈的应用

注意设置优先级时，左括号最高，右括号最低。实现过程如下：

• 如果当前是数字，那么更新计算当前数字；
• 如果当前是操作符+或者-，那么需要更新计算当前计算的结果res，并把当前数字num设为0，sign设为正负，重新开始；
• 如果当前是(，那么说明后面的小括号里的内容需要优先计算，所以要把res，sign进栈，更新res和sign为新的开始；
• 如果当前是)，那么说明当前括号里的内容已经计算完毕，所以要把之前的结果出栈，然后计算整个式子的结果；
• 最后，当所有数字结束的时候，需要把结果进行计算，确保结果是正确的。

class Solution {
public:
    unordered_map<char, int>prior{{'+', 1}, {'-', 1}, {'*', 2}, {'/', 2}, {'(', 3}, {')', 0}};
    int calculate(string s) {
        s += "#";
        stack<int>nums;
        stack<char>op;
        string tmp = "";
        for(int i = 0; i < s.size(); ++i){
            if(s[i] == ' ')continue;
            if(isdigit(s[i])){
                tmp += s[i];
            }else{
                if(tmp.size() > 0){
                    nums.push(stoi(tmp));
                    tmp = "";
                }
                if(s[i] == '#')continue;
                while(!op.empty() && op.top() != '(' && prior[op.top()] >= prior[s[i]]){
                    int n1 = nums.top();
                    nums.pop();
                    int n2 = nums.top();
                    nums.pop();
                    char ch = op.top();
                    op.pop();
                    nums.push(compute(n2, n1, ch));
                }
                if(s[i] == ')')op.pop();
                else op.push(s[i]);
            }
        }
        while(!op.empty()){
            int n1 = nums.top();
            nums.pop();
            int n2 = nums.top();
            nums.pop();
            char ch = op.top();
            op.pop();
            nums.push(compute(n2, n1, ch));
        }
        return nums.top();
    }
    int compute(int n1, int n2, char op){
        if(op == '+')return n1 + n2;
        if(op == '-')return n1 - n2;
        if(op == '*')return n1 * n2;
        if(op == '/')return n1 / n2;
        return -1;
    }
};