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给你一个字符串表达式 s ,请你实现一个基本计算器来计算并返回它的值。
整数除法仅保留整数部分。
示例 1:
输入:s = "3+2*2"
输出:7
示例 2:
输入:s = " 3/2 "
输出:1
示例 3:
输入:s = " 3+5 / 2 "
输出:5
栈顶方法
我们都知道数学计算是乘除优先于加减的,因此我们需要先进行所有的乘除运算,将这些乘除运算后的整数值,方回我们的原表达式的相应位置。然后在按顺序进行加减运算。
由此,我们需要建立一个栈,保存我们乘除运算过的值。而对于暂时不需要进行运算中的加减符号,我们直接放入栈中,而乘除呢,我们则需要将栈顶元素拿出来,进行计算之后再压入栈中。
具体的实现方法为,如果读取到符号,如果是加号,记录之前的数字入栈,如果是减号,负数入栈。乘除计算。
- 加号:将数字压入栈
- 减号:将数字的相反数压入栈;
- 乘除号:计算数字与栈顶元素,并将栈顶元素替换为计算结果。
代码
var calculate = function(s) {
// 去掉首尾的空格
s = s.trim();
// 初始化栈
const stack = new Array();
// 初始化符号
let preSign = '+';
let num = 0;
const n = s.length;
for (let i = 0; i < n; ++i) {
// 数字进行累加
if (!isNaN(Number(s[i])) && s[i] !== ' ') {
num = num * 10 + s[i].charCodeAt() - '0'.charCodeAt();
}
// 符号和数未,进行判断
if (isNaN(Number(s[i])) || i === n - 1) {
switch (preSign) {
// 加号数值直接入栈
case '+':
stack.push(num);
break;
// 减号数值取反入栈
case '-':
stack.push(-num);
break;
// 乘号取出栈顶相乘后入栈
case '*':
stack.push(stack.pop() * num);
break;
// 除号取出栈顶相乘后入栈
default:
stack.push(stack.pop() / num | 0);
}
// 记录当前符号
preSign = s[i];、
// 遇到符号,记录数字归零
num = 0;
}
}
let ans = 0;
// 遍历完乘除号,按栈顺序进行加减运算
while (stack.length) {
ans += stack.pop();
}
return ans;
}
复杂度分析
- 时间复杂度:O(n),其中 n 为字符串 s 的长度。需要遍历字符串 s 一次,计算表达式的值。
- 空间复杂度:O(n),其中 n 为字符串 s 的长度。空间复杂度主要取决于栈的空间,栈的元素个数不超过 n。