AcWing 3302. 表达式求值——算法基础课题解

本文主要是介绍AcWing 3302. 表达式求值——算法基础课题解，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！

AcWing 3302. 表达式求值

题目描述

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 2^31−1。
题目中的整除是指向 0 取整，也就是说对于大于 0 的结果向下取整，例如 5/3=1，对于小于 0 的结果向上取整，例如 5/(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 10^5。

输入样例：

(2+2)*(1+1)

输出样例：

C++

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <unordered_map>using namespace std;// 用于存储操作数的栈
stack<int> num;
// 用于存储操作符的栈
stack<char> op;// 执行一次计算操作
void eval() {// 获取并弹出栈顶的两个操作数auto b = num.top();num.pop();auto a = num.top();num.pop();// 获取并弹出栈顶的操作符auto c = op.top();op.pop();int x;// 根据操作符进行相应的计算if (c == '+') x = a + b;else if (c == '-') x = a - b;else if (c == '*') x = a * b;else x = a / b;// 将计算结果压回操作数栈num.push(x);
}int main() {ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);// 定义操作符优先级的映射unordered_map<char, int> pr{{'+', 1},{'-', 1},{'*', 2},{'/', 2}};string str;// 读取输入的表达式cin >> str;// 遍历输入的表达式for (int i = 0; i < str.size(); i++) {auto c = str[i];// 如果当前字符是数字if (isdigit(c)) {int x = 0, j = i;// 提取完整的数字while (j < str.size() && isdigit(str[j]))x = x * 10 + str[j++] - '0';// 更新索引ii = j - 1;// 将数字压入操作数栈num.push(x);}// 如果当前字符是左括号else if (c == '(') op.push(c);// 如果当前字符是右括号else if (c == ')') {// 处理所有括号内的操作符while (op.top() != '(') eval();// 弹出左括号op.pop();}// 如果当前字符是操作符else {// 处理优先级高于或等于当前操作符的操作符while (!op.empty() && op.top() != '(' && pr[op.top()] >= pr[c]) eval();// 将当前操作符压入操作符栈op.push(c);}}// 处理栈中剩余的操作符while (!op.empty()) eval();// 输出最终结果cout << num.top() << endl;return 0;
}

Go

package mainimport ("container/list""fmt"
)// 用于存储操作数的栈
var num *list.List// 用于存储操作符的栈
var op *list.List// 执行一次计算操作
func eval() {// 获取并弹出栈顶的两个操作数b := num.Remove(num.Back()).(int)a := num.Remove(num.Back()).(int)// 获取并弹出栈顶的操作符c := op.Remove(op.Back()).(rune)var x int// 根据操作符进行相应的计算switch c {case '+':x = a + bcase '-':x = a - bcase '*':x = a * bcase '/':x = a / b}// 将计算结果压回操作数栈num.PushBack(x)
}func main() {// 定义操作符优先级的映射pr := map[rune]int{'+': 1,'-': 1,'*': 2,'/': 2}num = list.New()op = list.New()var str stringfmt.Scan(&str)// 遍历输入的表达式for i := 0; i < len(str); i++ {c := rune(str[i])// 如果当前字符是数字if '0' <= c && c <= '9' {x := 0j := i// 提取完整的数字for j < len(str) && '0' <= rune(str[j]) && rune(str[j]) <= '9' {digit := int(str[j] - '0')x = x*10 + digitj++}// 更新索引ii = j - 1// 将数字压入操作数栈num.PushBack(x)} else if c == '(' { // 如果当前字符是左括号op.PushBack(c)} else if c == ')' { // 如果当前字符是右括号// 处理所有括号内的操作符for op.Back().Value.(rune) != '(' {eval()}// 弹出左括号op.Remove(op.Back())} else { // 如果当前字符是操作符// 处理优先级高于或等于当前操作符的操作符for op.Len() > 0 && op.Back().Value.(rune) != '(' && pr[op.Back().Value.(rune)] >= pr[c] {eval()}// 将当前操作符压入操作符栈op.PushBack(c)}}// 处理栈中剩余的操作符for op.Len() > 0 {eval()}// 输出最终结果fmt.Println(num.Back().Value.(int))
}