# 题目:简单四则运算解析器 这个问题是要求实现一个简单的表达式计算器,支持加、减、乘、除和括号的运算,并且只返回整数结果。你提供的代码实现了这个功能,主要思路是:
- 使用递归处理括号:当遇到左括号时,递归调用
helper函数计算括号内的表达式值。 - 使用栈存储数值:每次遇到运算符或括号结尾时,将之前的数值根据运算符存入栈中(例如加号存正值,减号存负值,乘除法根据栈顶元素进行运算)。
- 处理操作优先级:乘除法会立刻运算,而加减法会推迟到最后进行累加,确保符合操作优先级。
- 最终求和:遍历完所有字符后,将栈内的数值求和得到最终结果。
代码如下: def solution(expression: str) -> int: def helper(tokens: list) -> int: stack = [] num = 0 sign = '+'
while len(tokens) > 0:
token = tokens.pop(0)
if token.isdigit():
num = int(token)
if token == '(':
num = helper(tokens)
if (not token.isdigit() and token != ' ') or len(tokens) == 0:
if sign == '+':
stack.append(num)
elif sign == '-':
stack.append(-num)
elif sign == '*':
stack.append(stack.pop() * num)
elif sign == '/':
stack.append(int(stack.pop() / num))
sign = token
num = 0
if token == ')':
break
return sum(stack)
tokens = list(expression)
return helper(tokens)
代码中提供了一些测试用例,覆盖了加减乘除和括号嵌套的情况,确保代码的正确性。
这个实现通过递归和栈结构很好地解决了计算器的实现问题,避免了使用 eval 函数。
在使用豆包MarsCode AI 刷题的过程中,我总结了一些关键知识点,特别是关于表达式计算、运算符优先级处理、栈结构的应用等方面。以下是我的知识总结与学习建议,希望对其他入门同学有所帮助。
1. 表达式计算的基础知识
运算符优先级:在计算表达式时,需要注意不同运算符的优先级。比如在 "3+4*5" 这样的表达式中,乘法的优先级高于加法,需要先计算乘法再进行加法。 括号的处理:括号可以改变运算顺序,因此需要特别处理。每当遇到左括号时,应递归处理括号内的表达式,直到遇到右括号为止。
学习建议:在刚开始学习时,可以先练习简单的没有括号的表达式,理解如何根据运算符优先级来计算结果。等熟悉了基础运算后,再引入括号,提高难度。
2. 使用栈结构处理运算*
栈的应用:栈是一种“后进先出”(LIFO)的数据结构,非常适合处理表达式中的运算,因为可以存储未决的操作,等到遇到合适的运算符再计算。 累积求和:对于加法和减法,可以直接将数值(或负数)存入栈中,等到所有运算处理完毕时,直接求栈中所有数的和即可获得最终结果。
学习建议:栈的概念初学者可能不太熟悉,可以尝试使用栈处理一些简单的操作(如将数值依次入栈出栈),理解其工作原理。然后再将栈应用到表达式计算中,熟悉如何根据运算符来控制栈的内容。
3. 递归的使用
递归处理括号表达式:在遇到括号时,可以通过递归调用来处理括号内部的子表达式。递归在计算器的实现中非常重要,因为它可以帮助我们“跳过”括号的内容,等括号内的内容完全计算完成后,再继续计算外部的表达式。 递归出口:每次遇到右括号时,就返回计算结果,保证递归能正确退出并将结果返回给上一层调用。
学习建议:递归是编程中的一个重要概念。建议同学们在学习递归时,尝试写一些简单的递归函数(如阶乘或斐波那契数列)。等熟练掌握递归的思想后,再尝试将其应用到表达式计算的场景中。
4. 处理整数运算
整数除法:在实现整数计算器时,要注意整数除法的实现,特别是在 Python 中可以用 int() 函数对除法结果进行截取,确保输出结果符合题目要求。
避免浮点数误差:整数除法能避免小数或浮点数的误差,特别是在进行多步运算时,能确保最终结果准确。
学习建议:熟悉整数运算的基本规则,并多练习不同的运算符组合(如加法和除法的嵌套)。对于编程新手来说,理解整数运算的特性(如舍入、截断等)可以帮助避免计算过程中的常见错误。
对入门同学的学习建议
- 循序渐进:从简单的表达式开始,先理解基本的四则运算,然后逐步增加括号和复杂的优先级规则。
- 动手调试:在实现代码时,可以通过调试工具一步步跟踪变量的变化,理解每一步运算如何影响最终结果。
- 积累错题:刷题过程中遇到的错题是学习的宝贵资源。建议把错题记录下来,分析错因,并在下一次练习时重点关注类似的题目。
- 多利用AI工具:豆包MarsCode AI等AI刷题工具可以帮助理解代码逻辑、优化代码结构,并提供一些题解参考,非常适合在学习过程中查缺补漏。
在使用豆包MarsCode AI进行刷题的过程中,我总结了一些高效的学习方法,包括制定科学的刷题计划、针对错题进行反复练习等。以下是我的学习计划和方法,希望能帮助大家更高效地掌握编程技巧。
1. 制定刷题计划
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目标设定:首先要明确刷题的目的,是为了巩固基础、提高算法能力,还是为特定考试做准备。根据不同的目标来设定计划,比如每天完成一定数量的基础题目,或是每周集中攻克某一类高难度题目。
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难度分级:将题目按照难度划分为简单、中等和困难,逐步提升难度。在起步阶段可以以简单题为主,积累自信心和基本技巧;然后逐渐转向中等和困难题,突破自己在算法和逻辑思维上的瓶颈。
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周期性复盘:建议每周做一次复盘,回顾本周刷题中的高频错题或未解决的难题,梳理思路和解题步骤。通过这种方式可以发现自己在哪些方面有所提升,在哪些方面还需加强。
具体方法:我会在豆包MarsCode AI的题库中,先挑选简单题作为每日练习,确保掌握基础;再利用AI题库中的中等难度题,分模块(如字符串处理、动态规划等)进行深入练习,每周对难点进行专项复习。
2. 利用错题进行针对性学习
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错题记录:将每一道做错的题目进行记录,不仅要保存题目内容,还要标记错因和自己的思路误区。这有助于之后的复习时了解自己当时的错误理解,从而改进思路。
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错题重做:在错题记录本中,可以定期将错题重新拿出来解答。通过错题重做,可以发现自己是否真的掌握了解题思路,或是重新发现新思路。
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错因分析:对于每道错题,进行深入分析,比如是因为思路不清、对数据结构不熟悉,还是在实现过程中出错。分析后有针对性地加强这一方面的练习。例如,如果发现多次因为递归导致内存溢出,就可以专门做一些递归题目,并复习相关的优化策略。
具体方法:豆包MarsCode AI 会给出错题的解析和提示,我会对这些提示进行总结,将解题技巧写入自己的笔记中,确保下次遇到类似题目不会再出错。
3. 高效利用AI辅助工具
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代码优化建议:豆包MarsCode AI可以提供代码优化建议,通过查看不同解法的执行效率,可以学到如何优化代码,例如减少时间复杂度或空间复杂度。
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即时反馈:AI能够快速检测代码错误并给予反馈,不仅能节省调试时间,还能帮助理解算法背后的逻辑。即时反馈还可以鼓励及时改进,让学习效果更佳。
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模拟面试练习:可以通过AI来进行模拟面试,选择一些高频面试题反复练习,提前适应面试时的压力和答题思维。
具体方法:在写完题目后,我会使用豆包MarsCode AI提供的优化功能检查我的代码,看看是否能进一步优化。对于那些运行效率不理想的代码,我会将优化后的解法进行对比分析。
4. 坚持每日一题,保持刷题习惯
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每日一题:坚持每天完成至少一道题目,逐步形成刷题习惯。每天固定刷题可以保持编程思维的活跃,避免出现长时间不练习导致的技能生疏。
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多样化题型:刷题时,尽量选择不同类型的题目,避免陷入单一题型,提升对各种数据结构和算法的综合掌握能力。
具体方法:利用豆包MarsCode AI的题目推荐功能,挑选不同的题目进行练习。通过保持“每日一题”的节奏,让自己始终保持在编程思维的活跃状态,避免知识点遗忘。
总结
豆包MarsCode AI 是一个很好的刷题工具,提供了多种题目、解析和代码优化功能。我结合自己的学习目标制定了科学的刷题计划,同时重视错题反思、合理利用AI工具,这样不仅提高了刷题效率,还大大增强了对算法和数据结构的理解。希望其他入门同学也能参考我的计划,找到最适合自己的刷题节奏和方法!
在刷题的过程中,AI工具如豆包MarsCode AI可以提供及时反馈和代码优化建议,但若将其与其他学习资源相结合,能获得更全面的学习效果。以下是我在学习中常用的资源组合和方法,供大家参考。
1. 结合编程书籍和课程,打牢基础
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推荐书籍:《算法导论》、《编程之美》、《数据结构与算法分析》这些经典书籍都可以帮助打牢数据结构和算法的基础。在刷题时,如果遇到不理解的概念,可以翻阅这些书籍了解底层原理。
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在线课程:例如Coursera、edX、B站等平台上有许多免费的算法课程。通过视频讲解,可以更直观地理解一些复杂的算法。建议在学习某类题目(如动态规划或二叉树)之前,先观看相关的课程,再配合豆包MarsCode AI的题目进行练习。
具体方法:我会先选择一个主题,比如“二分查找”,先看书籍中的相关章节或网课,理解核心概念后,再去豆包MarsCode AI上刷对应的题目。这样可以将理论知识和实战结合,加深记忆和理解。
2. 使用LeetCode、Codewars等平台扩展题型
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多平台练习:不同刷题平台的题目风格和难度各不相同。豆包MarsCode AI擅长于提供高频的经典题型和解题建议,而LeetCode、Codewars等平台上有更多变的题目类型,可以帮助拓展思维。
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跨平台比较:对于相同题型,可以在多个平台上找到类似的题目,比较不同平台的测试用例和优化方法,提升代码的鲁棒性和运行效率。
具体方法:每当我在豆包MarsCode AI刷完某一类题目后,会到LeetCode寻找难度相近的题目进行练习,并查看LeetCode讨论区中其他用户的优化思路,学习更多的解题技巧。
3. 结合GitHub和开源项目
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代码风格学习:在GitHub上查看其他开发者的开源项目代码,可以学习到不同的代码风格和编写习惯。将这种阅读他人代码的习惯融入刷题,可以提升自己的代码质量。
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实战应用:算法题目往往较为基础,在GitHub上还可以找到一些实战项目,看看实际开发中如何应用这些算法。通过参与开源项目或阅读他人代码,可以理解算法的实际运用。
具体方法:在完成算法题目后,我会尝试在GitHub上搜索相同算法的项目,看看不同开发者的实现方式。比如搜索“动态规划”和“二叉树”相关项目,理解其在实际项目中的应用。
4. 使用讨论区和论坛寻求帮助
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刷题社区:LeetCode、豆包MarsCode AI等平台都有活跃的讨论区,可以向其他用户请教或讨论解题思路。遇到卡住的题目,不妨看看他人是如何分析和解决的。
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编程论坛:Stack Overflow和Reddit是两个非常好的编程社区。Stack Overflow的问答形式适合快速解决问题,而Reddit上的算法讨论可以拓展视野、了解算法的发展趋势。
具体方法:遇到复杂问题时,我会先查看豆包MarsCode AI的讨论区,看看有无类似问题。如果还没有解决,再去Stack Overflow发帖或查看相关的讨论。在论坛交流中,可以学到他人的独特思路。
5. 利用可视化工具理解算法
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推荐工具:VisuAlgo、Algorithm Visualizer等都是很好的算法可视化工具。对于一些较难理解的算法(如图算法、排序算法等),可以通过可视化来观察算法的执行过程。
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辅助理解:刷题时,如果遇到如深度优先搜索、动态规划等复杂算法,使用可视化工具一步步观察执行过程,有助于理解递归调用、状态转移等。
具体方法:在豆包MarsCode AI中刷到需要递归或状态转移的题目时,我会打开VisuAlgo这类工具,将算法步骤在图示中执行一遍,加深理解。可视化工具非常适合用于理清算法的递归过程。
6. 系统总结与复盘
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知识点总结:在刷题的过程中,将每道题的知识点和解题技巧记录下来,并定期整理成文档,可以方便后续复习和查找。例如,记录动态规划中的状态转移方程、递归的边界条件等。
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构建知识网络:通过总结题目的核心算法和数据结构,构建出知识网络,例如图论相关题目、排序算法题目等。定期复习错题和难题,有助于建立扎实的知识体系。
具体方法:我使用OneNote和思维导图工具,将不同题型和解题思路以图解形式记录下来,方便复盘。每月复习一次积累的知识点,并结合豆包MarsCode AI的题目练习,保持思维的敏锐度。
总结
将豆包MarsCode AI与其他学习资源结合,可以系统性地提高编程能力。书籍、刷题平台、开源项目、讨论区、可视化工具、总结复盘相互辅助,构成了一个多维的学习体系。希望其他同学也能灵活运用这些资源,找到适合自己的学习组合,高效提升编程水平!