「前端刷题」150.逆波兰表达式求值(MEDIUM)

81 阅读2分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第2天,点击查看活动详情

题目(Evaluate Reverse Polish Notation)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/evaluate-reverse-polish-notation
解决数:1457
通过率:53.7%
标签:栈 数组 数学 
相关公司:google linkedin amazon 

根据 逆波兰表示法,求表达式的值。

有效的算符包括 +-*/ 。每个运算对象可以是整数,也可以是另一个逆波兰表达式。

注意 两个整数之间的除法只保留整数部分。

可以保证给定的逆波兰表达式总是有效的。换句话说,表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

 

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:

  • 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:

逆波兰表达式是一种后缀表达式,所谓后缀就是指算符写在后面。

  • 平常使用的算式则是一种中缀表达式,如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 ) 。
  • 该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * ) 。

逆波兰表达式主要有以下两个优点:

  • 去掉括号后表达式无歧义,上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
  • 适合用栈操作运算:遇到数字则入栈;遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中

思路1

  • 创建操作符字典,降低查询复杂度
  • 遍历数组,根据字典查询是否为操作符
    • 如果不是操作符,即数字,推入栈
    • 如果是操作符,从栈中推出两个元素,使用此操作符计算结果,将结果重新推入栈
  • 最后留在栈中的元素就是答案

代码

/**
 * 加法
 */
const add = (a, b) => Number(b) + Number(a)
/**
 * 减法
 */
const sub = (a, b) => Number(b) - Number(a)
/**
 * 乘法
 */
const take = (a, b) => Number(b) * Number(a)
/**
 * 除法
 */
const division = (a, b) => parseInt(Number(b)/Number(a))
/**
 * 操作函数字典
 */
const operatorFunMap = {
    "+": add,
    "-": sub,
    "*": take,
    "/": division
}

/**
 * @param {string[]} tokens
 * @return {number}
 */
var evalRPN = function(tokens) {
    // 前两个肯定是数字直接入栈
    const numberStack = [tokens[0], tokens[1]]
    const tokensLength = tokens.length
    let currentFun
    let handleResult
    for(let i = 2; i < tokensLength; i++){
        currentFun = operatorFunMap[tokens[i]]
        // 如果是数字入栈
        if(currentFun === undefined){
            numberStack.push(tokens[i])
        }
        else{
            // 如果是操作符,将栈中的两个数字推出计算入栈
            handleResult = currentFun(numberStack.pop(), numberStack.pop())
            numberStack.push(handleResult)
        }
    }
    return numberStack[0]
};

思路2

  • 结合上面的思路,创建 jOption 指针,不重新创建栈,tokens 中,指针 jOption 之前的元素就代表栈

  • 创建操作符字典,降低查询复杂度

  • 遍历数组,根据字典查询是否为操作符

    • 如果不是操作符,即数字,将当前位置的元素赋值给 jOption 位置的元素,jOption ++
    • 如果是操作符,取 jOption 位置前的两个元素进行计算,将结果赋值给 jOption - 2,jOption --
  • 最后 jOption - 1 位置的元素就是答案

代码

/**
 * 加法
 */
const add = (a, b) => Number(b) + Number(a)
/**
 * 减法
 */
const sub = (a, b) => Number(b) - Number(a)
/**
 * 乘法
 */
const take = (a, b) => Number(b) * Number(a)
/**
 * 除法
 */
const division = (a, b) => parseInt(Number(b)/Number(a))
/**
 * 操作函数字典
 */
const operatorFunMap = {
    "+": add,
    "-": sub,
    "*": take,
    "/": division
}

/**
 * @param {string[]} tokens
 * @return {number}
 */
var evalRPN = function(tokens) {
    const tokensLength = tokens.length
    if(tokensLength < 2){
        return tokens[0]
    }
    let currentFun
    let handleResult
    let jOption = 2
    for(let i = 2; i < tokensLength; i++){
        currentFun = operatorFunMap[tokens[i]]
        if(currentFun === undefined){
            // 如果不是操作符,将 i 位置的内容移到 jOption 位置,然后 jOption 右移 1 位
            tokens[jOption] = tokens[i]
            jOption ++
        }
        else{
            // 如果是操作符,将 jOption 前的两个元素去出计算,将结果塞到 jOption - 2 的位置
            // 然后 jOption 左移 1 位
            tokens[jOption - 2] = currentFun(tokens[jOption - 1], tokens[jOption - 2])
            jOption = jOption - 1
        }
    }
    return tokens[jOption - 1]
};