华为OD机考双机位C卷 - 仿LISP运算（Java & Python & JS & GO & C++ & C）

仿LISP运算

2026华为OD机试双机位C卷 - 华为OD上机考试双机位C卷

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题目描述

LISP 语言唯一的语法就是括号要配对。

形如 (OP P1 P2 …)，括号内元素由单个空格分割。

其中第一个元素 OP 为操作符，后续元素均为其参数，参数个数取决于操作符类型。

注意：

参数 P1, P2 也有可能是另外一个嵌套的 (OP P1 P2 …) ，当前 OP 类型为 add / sub / mul / div（全小写），分别代表整数的加减乘除法，简单起见，所有 OP 参数个数均为 2 。

举例：

输入：(mul 3 -7)输出：-21
输入：(add 1 2) 输出：3
输入：(sub (mul 2 4) (div 9 3)) 输出：5
输入：(div 1 0) 输出：error

题目涉及数字均为整数，可能为负；

不考虑 32 位溢出翻转，计算过程中也不会发生 32 位溢出翻转，

除零错误时，输出 “error”，

除法遇除不尽，向下取整，即 3/2 = 1

输入描述

输入为长度不超过512的字符串，用例保证了无语法错误

输出描述

输出计算结果或者“error”

示例1

输入

(div 12 (sub 45 45))

输出

error

说明

示例2

输入

(add 1 (div -7 3))

输出

-2

说明

-\frac{7}{3} + 1 = -\frac{4}{3}

向下取整（floor）结果为：

\lfloor -\frac{4}{3} \rfloor = -2

解题思路

题目分析

题目要求解析并计算一个仿 LISP 语言的表达式。表达式的格式是 (OP P1 P2)，其中 OP 是操作符（add, sub, mul, div），P1 和 P2 是参数，可能是整数，也可能是嵌套的表达式。我们需要处理嵌套的括号结构，计算出最终结果。题目还特别提到了一些细节：

除法：除不尽时向下取整（例如 $3/2 = 1$ , $-4/3 = -2$ ）。
错误处理：除以 0 时输出 "error"。
整数范围：不会发生 32 位溢出。

解题策略：双栈法

这类嵌套表达式求值问题，经典的解法是使用栈 (Stack)。我们可以使用两个栈：

操作符栈 (operaStack)：用于存储操作符（add, sub, mul, div）。
数字栈 (numStack)：用于存储操作数和中间计算结果。

算法流程

遍历输入字符串的每一个字符：

遇到左括号 (：
- 这意味着一个新的表达式开始了。
- 紧接着左括号的 3 个字符一定是操作符（add, sub, mul, div）。
- 将操作符提取出来，压入 operaStack。
- 跳过操作符，继续处理后续字符。
遇到右括号 )：
- 这意味着一个当前层的表达式结束了。
- 在遇到右括号之前，如果有未处理的数字字符串，先将其解析为整数并压入 numStack。
- 此时，numStack 的栈顶两个元素分别是该表达式的参数 $P2$ 和 $P1$ （注意栈是后进先出，所以先弹出的是 $P2$ ）。
- 从 operaStack 弹出对应的操作符。
- 执行计算：result = calc(op, P1, P2)。
- 将计算结果 result 压回 numStack，作为外层表达式的一个参数。
遇到空格 ：
- 空格是分隔符。
- 如果在空格之前有未处理的数字字符串，将其解析为整数并压入 numStack。
遇到数字或负号：
- 记录数字字符串的起始位置，直到遇到空格或右括号为止。

关键细节处理

除法向下取整：
- 在 C++/Java 中，整数除法 / 是向零取整（截断）。
- 例如：3 / 2 = 1（正确），-4 / 3 = -1（错误，题目要求向下取整，应为 -2）。
- 对于负数除法，如果不能整除，需要额外减 1。
- Python 的 // 操作符和 math.floor 默认就是向下取整，处理起来比较方便。
- JavaScript 的 Math.floor 也是向下取整。
除以零：
- 在执行除法前检查除数是否为 0。如果是，直接输出 "error" 并结束程序。
解析数字：
- 由于输入中可能有空格，解析数字时需要维护一个指针或标记，提取完整的数字字符串（包括负号）。

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