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150. 逆波兰表达式求值

English Version

题目描述

根据 逆波兰表示法，求表达式的值。

有效的算符包括 +、-、*、/ 。每个运算对象可以是整数，也可以是另一个逆波兰表达式。

 

说明：

• 整数除法只保留整数部分。
• 给定逆波兰表达式总是有效的。换句话说，表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

 

示例 1：

输入：tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出：9
解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

示例 2：

输入：tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出：6
解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6

示例 3：

输入：tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出：22
解释：
该算式转化为常见的中缀算术表达式为：
  ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22

 

提示：

• 1 <= tokens.length <= 104
• tokens[i] 要么是一个算符（"+"、"-"、"*" 或 "/"），要么是一个在范围 [-200, 200] 内的整数

 

逆波兰表达式：

逆波兰表达式是一种后缀表达式，所谓后缀就是指算符写在后面。

• 平常使用的算式则是一种中缀表达式，如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 ) 。
• 该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * ) 。

逆波兰表达式主要有以下两个优点：

• 去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
• 适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中。

解法

栈实现。

遍历数组，遇到数字则压入栈中，遇到运算符号，则从栈中弹出右、左操作数，运算过后，将结果压入栈中。

遍历结束后，返回栈中的唯一元素。

Python3

import operator

class Solution:
    def evalRPN(self, tokens: List[str]) -> int:
        opt = {
            "+": operator.add,
            "-": operator.sub,
            "*": operator.mul,
            "/": operator.truediv
        }
        s = []
        for token in tokens:
            if token in opt:
                s.append(int(opt[token](s.pop(-2), s.pop(-1))))
            else:
                s.append(int(token))
        return s[0]

Java

class Solution {
    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Deque<Integer> s = new ArrayDeque<>();
        int left, right;
        for (String token : tokens) {
            switch(token) {
            case "+":
                right = s.pop();
                left = s.pop();
                s.push(left + right);
                break;
            case "-":
                right = s.pop();
                left = s.pop();
                s.push(left - right);
                break;
            case "*":
                right = s.pop();
                left = s.pop();
                s.push(left * right);
                break;
            case "/":
                right = s.pop();
                left = s.pop();
                s.push(left / right);
                break;
            default:
                s.push(Integer.valueOf(token));
            }
        }
        return s.pop();
    }
}

...