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力扣:基本计算器

news 来源：原创 2025/6/13 7:31:44

基本计算器:
224. 基本计算器 - 力扣（LeetCode）

本体思路为，将中缀表达式转为后缀表达式，通过后缀表达式进行运算。

中缀表达式:

我们日常生活中熟知的表达式如1+2-3=0 就是一个中缀表达式。

后缀表达式:
150. 逆波兰表达式求值 - 力扣（LeetCode）

后缀表达式（Postfix Expression），也称为逆波兰表示法（Reverse Polish Notation, RPN），是一种数学表达式的表示方法。在这种表示法中，运算符紧跟在操作数之后，而不是像中缀表达式（如 3 + 4）那样将运算符放在操作数中间。

中缀表达式：常规的数学表达式，如 3 + 4 * 2。

后缀表达式：运算符放在操作数之后，如 3 4 2 * +。

后缀表达式运算:

后缀表达式运算思想为，遇到操作数，入栈，遇到操作符，则弹出栈顶的两个元素，进行操作符匹配运算，当表达式结束后，留在栈顶的操作数就是最后的值。

这里将元素弹出时候，需要进行左元素与右元素区分，因为如果是+*则左元素与右元素没区别，但如果是-/，谁在左，谁在右，区别就很大。

中缀转后缀:

中缀想要转成后缀需要把握两个思想

遇到操作数载入容器
遇到操作数，判断操作数的优先级，进行入栈
1. 如果栈里没有操作符，则直接入栈
2. 如果栈顶操作符优先级比当前操作符优先级低，则当前操作符入栈
3. 如果比当前栈顶操作符优先级低或相等,这表示前面的操作符可以进行运算，弹出当前栈顶操作符，载入容器。将当前操作符继续入栈。

如果遇到，( )，我们可以将它看作为一个子表达式，进行递归运算。

以下是代码实现:

#include<iostream>
#include<map>
#include<vector>
#include<stack>
#include<functional>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;class Solution
{
public:void TrunSuffix(string& s, size_t& i, vector<string>& ret){stack<char> st;map<char, int> mp{ {'+',1},{'-',1} ,{'*',2} ,{'/',2} };while (i < s.size()){if (isdigit(s[i])){string num;for (; i < s.size(); i++){if (isdigit(s[i])){num += s[i];}else{break;}}ret.push_back(num);}else if (s[i] == '('){TrunSuffix(s, ++i, ret);}else if (s[i] == ')'){++i;while (!st.empty()){char ch = st.top();st.pop();ret.push_back(string(1, ch));}return;}else{if (st.empty() || mp[st.top()] < mp[s[i]]){st.push(s[i++]);}else{char ch = st.top();st.pop();ret.push_back(string(1, ch));st.push(s[i++]);}}}while (!st.empty()){char ch = st.top();st.pop();ret.push_back(string(1, ch));}}int Suffix(vector<string>& ret){map<string, function<int(int, int)>>mp ={{"+", [](int a, int b) {return a + b; }},{ "-", [](int a, int b) {return a - b; } },{ "*", [](int a, int b) {return a * b; } },{"/", [](int a, int b) {return a / b; }}};stack<int> st;for (auto& e : ret){if (mp.count(e)){int right = st.top();st.pop();int left = st.top();st.pop();int r = mp[e](left, right);st.push(r);}else{st.push(stoi(e));}}return st.top();}int calculate(string s){//1+2-(3*4)string news;for (size_t j = 0; j < s.size(); j++){if (s[j] != ' '){news += s[j];}}s.swap(news);news = "";for (size_t j = 0; j < s.size(); j++){if (s[j] == '-' && (j == 0 || (!isdigit(s[j - 1]) && s[j - 1] != ')'))){news += "0-";}else{news += s[j];}}s.swap(news);news = "";int flag = 0;for (int i = 0; i < s.size(); i++){if (s[i] == '+' || s[i] == '-' || s[i] == '*' || s[i] == '/')flag = 1;}if (!flag){string news;for (auto& e : s){if (isdigit(e)){news += e;}}return stoi(news);}vector<string> ret;size_t i = 0;TrunSuffix(s, i, ret);return Suffix(ret);}
};int main()
{int n=  Solution().calculate(  "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"   );cout << n << endl;return 0;
}

说一下我在写这题的坑：

这题力扣一开始会给出 “1 + 2 +( 4 - 5)”类似这种带空格的表达式，所以在一开始的时候就需要先过滤一遍表达式，将删除空格。

我们还需要确认，是负数还是减号，如果是负号，妥妥的会坑。

所以，我们还需要在” - ” 加以判断，如果-前面是操作数，则是正常-号。如果是操作符表示是一个负数，所以我们在直接添加 ”-0”

添加成 0- 就更好的进行运算。
这里还有一个特殊案例

-号前面是 ) 而我们代码会识别成这是一个负数，就会变成

所以还需要特殊判断，如果是 ) 则不进行添加 “0-”
力扣给的测试用例里会有(1231231)类似这种。如果不特殊判断，则会直接取到1，及栈顶元素。所以我们在修正完字符串后进行检查，如果没有操作符直接进行返回。