LeetCode 224. 基本计算器

实现一个基本的计算器来计算一个简单的字符串表达式的值。

字符串表达式可以包含左括号 ( ，右括号 )，加号 + ，减号 -，非负整数和空格  。

示例 1:

输入: "1 + 1"
输出: 2
示例 2:

输入: " 2-1 + 2 "
输出: 3
示例 3:

输入: "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
输出: 23

做法: 传统的《数据结构》介绍的方法,单调栈法

几个注意点:
    1.单调栈应严格单调
    2.如果当前op的优先级小于栈顶的op的优先级,应使得栈顶元素出栈直到栈顶元素优先级小于当前op的优先级,但是如果栈顶是'('的话,就可以插入了,不能再把'('给出栈了,因为栈内'('的优先级最小,栈外最大
    3.注意和栈顶元素比较的时候,要判断栈是不是空的

class Solution {
public:
    stack<int> nums;
    stack<char> ops;
    int ans = 0;
    
    int in_level(char op){
        if (op == '+')
            return 2;
        if (op == '-')
            return 3;
        if (op == '(')
            return 1;
        if (op == '*')
            return 4;
        if (op == '/')
            return 5;
        return 0;
    }
    
    int out_level(char op){
        if (op == '+')
            return 2;
        if (op == '-')
            return 3;
        if (op == '(')
            return 6;
        if (op == '*')
            return 4;
        if (op == '/')
            return 5;
        return 0;
    }    
    
    int calculate(string s){
        string str = "";
        for (auto x:s){
            if (x != ' ')
                str += x;
        }
        for (int i = 0; i < str.size(); ++i){
            if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){
                int j = i,sum = 0;
                while (str[j] >= '0' && str[j] <= '9'){
                    sum = sum * 10 + (str[j] - '0');
                    ++j;
                }
                nums.push(sum);
                i = j - 1;
            }
            else{
                if (str[i] == ')'){
                    while(ops.top() != '('){
                        int num2 = nums.top();
                        nums.pop();
                        int num1 = nums.top();
                        nums.pop();
                        char opp = ops.top();
                        ops.pop();
                        if (opp == '+') nums.push(num1 + num2);
                        if (opp == '-') nums.push(num1 - num2);
                        if (opp == '*') nums.push(num1 * num2);
                        if (opp == '/') nums.push(num1 / num2);
                    }
                    ops.pop();
                }
                else if (ops.empty() || out_level(str[i]) > in_level(ops.top())){
                    ops.push(str[i]);
                }
                else if (out_level(str[i]) <= in_level(ops.top())){
                    while(ops.size() > 0 && out_level(str[i]) <= in_level(ops.top())){
                        int num2 = nums.top();
                        nums.pop();
                        int num1 = nums.top();
                        nums.pop();
                        char opp = ops.top();
                        ops.pop();
                        if (opp == '+') nums.push(num1 + num2);
                        if (opp == '-') nums.push(num1 - num2);
                        if (opp == '*') nums.push(num1 * num2);
                        if (opp == '/') nums.push(num1 / num2);
                    }
                    ops.push(str[i]);
                }
            }
        }
        while(ops.size() > 0){
            int num2 = nums.top();
            nums.pop();
            int num1 = nums.top();
            nums.pop();
            char opp = ops.top();
            ops.pop();
            if (opp == '+') nums.push(num1 + num2);
            if (opp == '-') nums.push(num1 - num2);
            if (opp == '*') nums.push(num1 * num2);
            if (opp == '/') nums.push(num1 / num2);
        }
        return nums.top();
    }
};