逆波兰表达式求值[中等]

优质博文:IT-BLOG-CN

一、题目

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。

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。

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

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

逆波兰表达式由波兰的逻辑学家卢卡西维兹提出。逆波兰表达式的特点是:没有括号,运算符总是放在和它相关的操作数之后。因此,逆波兰表达式也称后缀表达式。

二、代码

【1】栈: 逆波兰表达式严格遵循「从左到右」的运算。计算逆波兰表达式的值时,使用一个栈存储操作数,从左到右遍历逆波兰表达式,进行如下操作:如果遇到操作数,则将操作数入栈;如果遇到运算符,则将两个操作数出栈,其中先出栈的是右操作数,后出栈的是左操作数,使用运算符对两个操作数进行运算,将运算得到的新操作数入栈。整个逆波兰表达式遍历完毕之后,栈内只有一个元素,该元素即为逆波兰表达式的值。

class Solution {public int evalRPN(String[] tokens) {Deque<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();int n = tokens.length;for (int i = 0; i < n; i++) {String token = tokens[i];if (isNumber(token)) {stack.push(Integer.parseInt(token));} else {int num2 = stack.pop();int num1 = stack.pop();switch (token) {case "+":stack.push(num1 + num2);break;case "-":stack.push(num1 - num2);break;case "*":stack.push(num1 * num2);break;case "/":stack.push(num1 / num2);break;default:}}}return stack.pop();}public boolean isNumber(String token) {return !("+".equals(token) || "-".equals(token) || "*".equals(token) || "/".equals(token));}
}

时间复杂度: O(n),其中n是数组tokens的长度。需要遍历数组tokens一次,计算逆波兰表达式的值。
空间复杂度: O(n),其中n是数组tokens的长度。使用栈存储计算过程中的数,栈内元素个数不会超过逆波兰表达式的长度。

【2】数组模拟栈: 方法一使用栈存储操作数。也可以使用一个数组模拟栈操作。如果使用数组代替栈,则需要预先定义数组的长度。对于长度为n的逆波兰表达式,显然栈内元素个数不会超过n,但是将数组的长度定义为n仍然超过了栈内元素个数的上界。那么,栈内元素最多可能有多少个?

对于一个有效的逆波兰表达式,其长度n一定是奇数,且操作数的个数一定比运算符的个数多1个,即包含(n+1)/2个操作数和(n−1)/2个运算符。考虑遇到操作数和运算符时,栈内元素个数分别会如何变化:
1、如果遇到操作数,则将操作数入栈,因此栈内元素增加1个;
2、如果遇到运算符,则将两个操作数出栈,然后将一个新操作数入栈,因此栈内元素先减少2个再增加1个,结果是栈内元素减少1个。

由此可以得到操作数和运算符与栈内元素个数变化的关系:遇到操作数时,栈内元素增加1个;遇到运算符时,栈内元素减少1个。

最坏情况下,(n+1)/2个操作数都在表达式的前面,(n−1)/2个运算符都在表达式的后面,此时栈内元素最多为(n+1)/2个。在其余情况下,栈内元素总是少于(n+1)/2个。因此,在任何情况下,栈内元素最多可能有(n+1)/2个,将数组的长度定义为(n+1)/2即可。

具体实现方面,创建数组stack模拟栈,数组下标0的位置对应栈底,定义index表示栈顶元素的下标位置,初始时栈为空,index=−1。当遇到操作数和运算符时,进行如下操作:
1、如果遇到操作数,则将index的值加1,然后将操作数赋给stack[index]
2、如果遇到运算符,则将index的值减1,此时stack[index]stack[index+1]的元素分别是左操作数和右操作数,使用运算符对两个操作数进行运算,将运算得到的新操作数赋给stack[index]

整个逆波兰表达式遍历完毕之后,栈内只有一个元素,因此index=0,此时stack[index]即为逆波兰表达式的值。

class Solution {public int evalRPN(String[] tokens) {int n = tokens.length;int[] stack = new int[(n + 1) / 2];int index = -1;for (int i = 0; i < n; i++) {String token = tokens[i];switch (token) {case "+":index--;stack[index] += stack[index + 1];break;case "-":index--;stack[index] -= stack[index + 1];break;case "*":index--;stack[index] *= stack[index + 1];break;case "/":index--;stack[index] /= stack[index + 1];break;default:index++;stack[index] = Integer.parseInt(token);}}return stack[index];}
}

时间复杂度: O(n),其中n是数组tokens的长度。需要遍历数组tokens一次,计算逆波兰表达式的值。
空间复杂度: O(n),其中n是数组tokens的长度。需要创建长度为(n+1)/2的数组模拟栈操作。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/191363.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Qt路径和Anaconda中QT路径冲突(ubuntu系统)

最近做一个项目需要配置QT库&#xff0c;本项目配置环境如下&#xff1a; Qt version 5 Operating system, version and so on ubuntu 20.04 Description 之前使用过anaconda环境安装过QT5&#xff0c;所以在项目中CMakeLists文件中使用find_package时候&#xff0c;默认使用An…

【Linux】ubuntu配置SSH服务

要在Ubuntu上配置SSH服务&#xff0c;首先安装ssh-server sudo apt install openssh-server 安装完成后&#xff0c;可以检查一下是否安装成功 systemctl status ssh vim /etc/ssh/sshd_config 此时ubuntu就可以被远程连接工具连接了&#xff0c;如果我们想配置关于SCP服务允…

Angular中的单向和双向数据绑定

1、单向数据绑定&#xff1a; 单向数据绑定是指数据从组件流向视图或从视图流向组件&#xff0c;但数据的流动是单向的。 在Angular中&#xff0c;主要有以下两种形式的单向数据绑定&#xff1a; 从组件到视图&#xff08;插值表达式&#xff09;&#xff1a; 使用插值表达式…

孩子兄弟表示法求叶子结点个数。

题目描述&#xff1a;孩子兄弟表示法求叶子结点个数。 分析&#xff1a; 孩子兄弟表示法有三部分&#xff1a;数据值、第一个孩子结点、相邻兄弟结点。据此定义进行递归。 int Leaves(BiTree T){if(T NULL)return 0;if(T->firstchild NULL)return 1 Leaves(T->nexts…

JVM运行时数据区域

文章目录 内存结构程序计数器&#xff08;寄存器&#xff09;虚拟机栈局部变量表两类异常状况 线程运行诊断 本地方法栈堆方法区运行时常量池串池&#xff08;StringTable&#xff09;字符串的拼接串池的位置StringTable垃圾回收StringTable性能调优 直接内存 内存结构 程序计…

(三)Tiki-taka算法(TTA)求解无人机三维路径规划研究(MATLAB)

一、无人机模型简介&#xff1a; 单个无人机三维路径规划问题及其建模_IT猿手的博客-CSDN博客 参考文献&#xff1a; [1]胡观凯,钟建华,李永正,黎万洪.基于IPSO-GA算法的无人机三维路径规划[J].现代电子技术,2023,46(07):115-120 二、Tiki-taka算法&#xff08;TTA&#xf…

Overflow Aware Quantization

Overflow Aware Quantization Framework N o _o o​是 amount of arithmetic overflow 辅助信息 作者未提供代码

Windows-- 键盘操作+命令大全

F1           显示当前程序或者windows的帮助内容。 F2           当你选中一个文件的话&#xff0c;这意味着“重命名” F3           当你在桌面上的时候是打开“查找&#xff1a;所有文件” 对话框 F10或ALT        激活当前程…

A--Z与a--z的ASCII码的差异

从z到A还有一些字符 应该改为str[i]>A&&str[i]<Z||str[i]>a&&str[i]<z;

架构图是什么,怎么做?

架构图是一种用来描述系统或软件的结构和组成的图形表示。它展示了系统中各个组件之间的关系、交互和功能。通过绘制架构图&#xff0c;可以更好地理解和沟通系统的设计和实现。 绘制架构图的软件 目前市场上有许多用于绘制架构图的软件工具&#xff0c;下面简单…

软件工程 - 第8章 面向对象建模 - 4 - 物理体系结构建模

构件图 构件图概述 构件图描述了软件的各种构件和它们之间的依赖关系。 构件图的作用 在构件图中&#xff0c;系统中的每个物理构件都使用构件符号来表示&#xff0c;通常&#xff0c;构件图看起来像是构件图标的集合&#xff0c;这些图标代表系统中的物理部件&#xff0c;…

pandas美化表格并导出到Excel

美化Excel表格用两种方式,一种是用Pandas自带的Dataframe.style类并通过CSS来改变样式,另外一种是通过Excel引擎来直接修改Excel样式。 Dataframe.style Dataframe.style可以美化Pandas样式。导出样式到Excel的功能只有openpyxl渲染引擎支持。 大于平均数的单元格背景变色…

JavaScript 延迟加载的艺术:按需加载的最佳实践

&#x1f90d; 前端开发工程师&#xff08;主业&#xff09;、技术博主&#xff08;副业&#xff09;、已过CET6 &#x1f368; 阿珊和她的猫_CSDN个人主页 &#x1f560; 牛客高级专题作者、在牛客打造高质量专栏《前端面试必备》 &#x1f35a; 蓝桥云课签约作者、已在蓝桥云…

React Native 更换淘宝镜像提升包下载速度

React Native 更换淘宝镜像提升包下载速度 每次运行项目的时候都是卡在包下载的命令上&#xff0c;每次一等就要 1h20m 极度崩溃&#xff0c;那是因maven镜像源为Google导致无法正常下载。 那么我们就可以切换maven镜像源&#xff0c;方法如下&#xff1a; 找到项目下的**/an…

arXiv学术速递笔记11.28

文章目录 一、自动驾驶/目标检测CalibFormer: A Transformer-based Automatic LiDAR-Camera Calibration NetworkOpenNet: Incremental Learning for Autonomous Driving Object Detection with Balanced Loss 二、对抗攻击/安全防御Trainwreck: A damaging adversarial attack…

逻辑回归与正则化 逻辑回归、激活函数及其代价函数

逻辑回归、激活函数及其代价函数 线性回归的可行性 对分类算法&#xff0c;其输出结果y只有两种结果{0&#xff0c;1}&#xff0c;分别表示负类和正类&#xff0c;代表没有目标和有目标。 在这种情况下&#xff0c;如果用传统的方法以线性拟合 &#xff08; h θ ( x ) θ T…

医疗器械设备模组的具体应用

直线模组是一种高精度、高速度的精密传动元件&#xff0c;目前被广泛应用在各种工业自动化领域&#xff1b;尤其是在激光加工、电子制造、医疗设备、物流设备和机器人等行业中&#xff0c;都发挥着重要作用&#xff0c;接下来我们看看医疗器械设备模组的具体应用吧&#xff01;…

多模块下MyBatis官方生成器

MyBatis官方生成器 1. 依赖插件 创建generator模块 在父模块中进行版本管理 <dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis</artifactId><version>3.5.6</version> </dependency><dependency><g…

【探秘Python爬虫利器】Beautiful Soup 4库详解

大家好&#xff0c;欢迎阅读本文&#xff0c;今天我们将介绍Python中一款强大的爬虫库——Beautiful Soup 4&#xff08;以下简称bs4&#xff09;。作为网络爬虫的重要工具之一&#xff0c;bs4库能够方便地解析HTML和XML文档&#xff0c;提供了丰富的API和便捷的方法&#xff0…

Swin Transformer实战图像分类(Windows下,无需用到Conda,亲测有效)

目录 前言 一、从官网拿到源码&#xff0c;然后配置自己缺少的环境。 针对可能遇到的错误&#xff1a; 二、数据集获取与处理 2.1 数据集下载 2.2 数据集处理 三、下载预训练权重 四、修改部分参数配置 4.1 修改config.py 4.2 修改build.py 4.3 修改units.py 4.4 修…