AcWing 栈

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828. 模拟栈

实现一个栈,栈初始为空,支持四种操作:

  1. push x – 向栈顶插入一个数 x;
  2. pop – 从栈顶弹出一个数;
  3. empty – 判断栈是否为空;
  4. query – 查询栈顶元素。

现在要对栈进行 M 个操作,其中的每个操作 3 和操作 4 都要输出相应的结果。

输入格式

第一行包含整数 M,表示操作次数。

接下来 M 行,每行包含一个操作命令,操作命令为 push xpopemptyquery 中的一种。

输出格式

对于每个 empty 和 query 操作都要输出一个查询结果,每个结果占一行。

其中,empty 操作的查询结果为 YES 或 NOquery 操作的查询结果为一个整数,表示栈顶元素的值。

数据范围

1 ≤ M ≤ 100000

1 ≤ x ≤ 10^9 所有操作保证合法。

输入样例:

10
push 5
query
push 6
pop
query
pop
empty
push 4
query
empty

输出样例:

5
5
YES
4
NO

栈模板

// tt表示栈顶
int stk[N], tt = 0;

// 向栈顶插入一个数
stk[ ++ tt] = x;

// 从栈顶弹出一个数
tt -- ;

// 栈顶的值
stk[tt];

// 判断栈是否为空
if (tt > 0)
{

}

代码

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
int m;
int stk[N],tt;
int main(){
    cin >> m;
    while (m -- ){
        string op;
        int x;
        cin >> op;
        if(op == "push"){
            cin >> x;
            stk[++tt] = x;
        }else if(op == "pop") tt--;
        else if(op == "empty") cout << (tt ? "NO" : "YES") << endl;
        else cout << stk[tt] << endl;
    }
    return 0;
}

3302. 表达式求值

给定一个表达式,其中运算符仅包含 +,-,*,/(加 减 乘 整除),可能包含括号,请你求出表达式的最终值。

注意:

  • 数据保证给定的表达式合法。
  • 题目保证符号 - 只作为减号出现,不会作为负号出现,例如,-1+2,(2+2)*(-(1+1)+2) 之类表达式均不会出现。
  • 题目保证表达式中所有数字均为正整数。
  • 题目保证表达式在中间计算过程以及结果中,均不超过 231−1231−1。
  • 题目中的整除是指向 00 取整,也就是说对于大于 00 的结果向下取整,例如 5/3=15/3=1,对于小于 00 的结果向上取整,例如 5/(1−4)=−15/(1−4)=−1。
  • C++和Java中的整除默认是向零取整;Python中的整除//默认向下取整,因此Python的eval()函数中的整除也是向下取整,在本题中不能直接使用。

输入格式

共一行,为给定表达式。

输出格式

共一行,为表达式的结果。

数据范围

表达式的长度不超过 105105。

输入样例:

(2+2)*(1+1)

输出样例:

8

思路

表达式求值”问题,两个核心关键点:

(1)双栈,一个操作数栈,一个运算符栈;

(2)运算符优先级,栈顶运算符,和,即将入栈的运算符的优先级比较:

如果栈顶的运算符优先级低,新运算符直接入栈

如果栈顶的运算符优先级高,先出栈计算,新运算符再入栈

仍以1+2+345举例,看是如何利用上述两个关键点实施计算的。

首先,这个例子只有+和*两个运算符,所以它的运算符表是:

55289_095276ee89-00.webp.jpg

这里的含义是:

(1)如果栈顶是+,即将入栈的是+,栈顶优先级高,需要先计算,再入栈;

(2)如果栈顶是+,即将入栈的是*,栈顶优先级低,直接入栈;

(3)如果栈顶是*,即将入栈的是+,栈顶优先级高,需要先计算,再入栈;

(4)如果栈顶是*,即将入栈的是*,栈顶优先级高,需要先计算,再入栈;

代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <unordered_map>
using namespace std;
stack<int> num;
stack<char> op;
void eval(){
    auto b = num.top(); num.pop();
    auto a = num.top(); num.pop();
    auto c = op.top(); op.pop();
    int x;
    if (c == '+') x = a + b;
    else if (c == '-') x = a - b;
    else if (c == '*') x = a * b;
    else x = a / b;
    num.push(x);
}
int main(){
    unordered_map<char, int> pr{{'+', 1}, {'-', 1}, {'*', 2}, {'/', 2}};
    string str;
    cin >> str;
    for (int i = 0; i < str.size(); i ++ ){
        auto c = str[i];
        if (isdigit(c)){
            int x = 0, j = i;
            while (j < str.size() && isdigit(str[j]))x = x * 10 + str[j ++ ] - '0';
            i = j - 1;
            num.push(x);
        }
        else if (c == '(') op.push(c);
        else if (c == ')'){
            while (op.top() != '(') eval();
            op.pop();
        }else{
            while (op.size() && op.top() != '(' && pr[op.top()] >= pr[c]) eval();
            op.push(c);
        }
    }
    while (op.size()) eval();
    cout << num.top() << endl;
    return 0;
}