【LeetCode: 224. 基本计算器 + 模拟 + 栈】

本文主要是介绍【LeetCode: 224. 基本计算器 + 模拟 + 栈】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在这里插入图片描述

🚀 算法题 🚀

🌲 算法刷题专栏 | 面试必备算法 | 面试高频算法 🍀
🌲 越难的东西,越要努力坚持，因为它具有很高的价值，算法就是这样✨
🌲 作者简介：硕风和炜，CSDN-Java领域优质创作者🏆，保研|国家奖学金|高中学习JAVA|大学完善JAVA开发技术栈|面试刷题|面经八股文|经验分享|好用的网站工具分享💎💎💎
🌲 恭喜你发现一枚宝藏博主,赶快收入囊中吧🌻
🌲 人生如棋，我愿为卒，行动虽慢，可谁曾见我后退一步？🎯🎯

🚀 算法题 🚀

在这里插入图片描述

🍔 目录

- 🚩 题目链接
- ⛲ 题目描述
- 🌟 求解思路&实现代码&运行结果
- - ⚡ 模拟 + 栈
  - - 🥦 求解思路
    - 🥦 实现代码
    - 🥦 运行结果
- 💬 共勉

🚩 题目链接

224. 基本计算器

⛲ 题目描述

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。

注意:不允许使用任何将字符串作为数学表达式计算的内置函数，比如 eval() 。

示例 1：

输入：s = “1 + 1”
输出：2
示例 2：

输入：s = " 2-1 + 2 "
输出：3
示例 3：

输入：s = “(1+(4+5+2)-3)+(6+8)”
输出：23

提示：

1 <= s.length <= 3 * 105
s 由数字、‘+’、‘-’、‘(’、‘)’、和 ’ ’ 组成
s 表示一个有效的表达式
‘+’ 不能用作一元运算(例如， “+1” 和 “+(2 + 3)” 无效)
‘-’ 可以用作一元运算(即 “-1” 和 “-(2 + 3)” 是有效的)
输入中不存在两个连续的操作符
每个数字和运行的计算将适合于一个有符号的 32位整数

🌟 求解思路&实现代码&运行结果

⚡ 模拟 + 栈

🥦 求解思路

参考双栈解法题解
通过俩个栈来实现基本计算器的功能，一个栈用来存储数字，另外一个栈用来存储操作数，主要包括(、)、+、-。
主要思路：从前向后遍历，对遍历到的字符做分情况讨论
如果遇到空格直接跳过；如果是左括号加入操作数栈中，等到与右括号匹配；如果遇到右括号，使用现有的数字栈和操作数栈进行计算，直到遇到左边最近的一个左括号为止，计算结果放到数字栈中；如果遇到数字，从当前位置开始继续往后取，将整一个连续数字整体取出，加入到数字栈中；如果遇到加号或者减号，将操作放入操作栈中，在放入之前把栈内的都先计算，计算结果放到数字栈中，操作最后加入操作栈中。
有了基本的思路，接下来我们就来通过代码来实现一下。

🥦 实现代码

class Solution {public int calculate(String s) {Deque<Integer> nums = new ArrayDeque<>();Deque<Character> ops = new ArrayDeque<>();nums.addLast(0);s = s.replaceAll(" ", "");int n = s.length();char[] cs = s.toCharArray();for (int i = 0; i < n; i++) {char c = cs[i];if (c == '(') {ops.addLast(c);} else if (c == ')') {while (!ops.isEmpty()) {char op = ops.peekLast();if (op != '(') {calc(nums, ops);} else {ops.pollLast();break;}}} else {if (Character.isDigit(c)) {int num = 0;int j = i;while (j < n && Character.isDigit(cs[j]))num = num * 10 + (int) (cs[j++] - '0');nums.addLast(num);i = j - 1;} else {if (i > 0 && (cs[i - 1] == '(' || cs[i - 1] == '+' || cs[i - 1] == '-')) {nums.addLast(0);}while (!ops.isEmpty() && ops.peekLast() != '(')calc(nums, ops);ops.addLast(c);}}}while (!ops.isEmpty())calc(nums, ops);return nums.peekLast();}public void calc(Deque<Integer> nums, Deque<Character> ops) {if (nums.isEmpty() || nums.size() < 2)return;if (ops.isEmpty())return;int b = nums.pollLast(), a = nums.pollLast();char op = ops.pollLast();nums.addLast(op == '+' ? a + b : a - b);}}