「Leetcode-算法_MId1006」从单栈到双栈
Mid 1006 笨阶乘 栈/后缀
运算优化 + 栈
思路描述
每四个数一组
这四个数中前三个会进行乘、除 然后与最后一个相加
Stack
入前三个之和 与 最后一个数
以
4
举例运算式
4 * 3 / 2 + 1
--> (4 * 3 / 2) + 1
以 temp
代表括号内元素运算值
plus
代表括号后元素运算值
循环入队 temp
、plus
循环运算 temp
+ plus
- temp
+ plus
当 stack.size() == 1
时 返回结果
数据运算过程
测试 5
- 5 * 4 / 3 + 2 -1
- temp
- 20
- 6
- plus
- 2
- 再处理
- temp
- 1
- stack
- 6 2 1
- temp
测试 6
- 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1
- temp
- 30
- 7
- plus
- 3
- 再处理
- temp
- 2
- plus
- null
- stack
- 7 3 2
- temp
代码实现
class Solution {
public int clumsy(int N) {
// 先乘除 后加减
// 标识
int temp , result = 0;
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
while (N > 0) {
// 矫正 4 + 1
if (N > 1) {
temp = multiplication(N, --N);
} else {
temp = N;
}
// 作除法
if (N > 1) {
stack.offerLast(divsion(temp, --N));
} else{
stack.offerLast(temp);
break;
}
if (N > 1) {
stack.offerLast(--N);
} else{
break;
}
// 后移移位 防止 下一位出错 因为下一位可能进行乘法
--N;
}
while (stack.size() > 1) {
stackPlus(1, stack);
if (stack.size() > 1) {
stackPlus(-1, stack);
}
}
return stack.pollFirst();
}
private int multiplication(int a, int b) {
return a * b;
}
private int divsion(int a, int b) {
return Math.floorDiv(a, b);
}
private void stackPlus(int sign, Deque<Integer> stack) {
stack.offerFirst(stack.pollFirst() + stack.pollFirst() * sign);
}
}
算法分析
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(1)
通用计算器
维护双栈
知识栈:
后缀表达式(逆波兰式)
Deque 双端队列接口
法 作用 ll/add 添加元素 fer/remove 删除元素 ek/get 读取元素 支持
语法
+ First/Last 对头、尾 实现双向操作
记录在这里的一处踩坑:
- calculate() 中 一开始为了减少局部变量的使用 直接用deq.pollLast() 导致减法、除法运算时逻辑上的错误
class Solution {
// 计算器
public int clumsy(int N) {
Deque<Integer> numDeq = new LinkedList();
Deque<Character> operatorDeq = new LinkedList();
// 操作符优先级
Map<Character,Integer> priorityMap = new HashMap<>(){
{
put('*',2);
put('/',2);
put('-',1);
put('+',1);
}
};
char[] operators = new char[]{'*','/','+','-'};
for (int i = N, index = 0; i > 0 ; --i, ++index) {
// 数字直接入栈
numDeq.offerLast(i);
// 取对应操作符
char operator = operators[index % 4];
// 操作符栈不为空 且 栈内元素优先级都 高于 当前将入栈的操作符 ——》 计算栈内所有可以计算的
while (!operatorDeq.isEmpty() && priorityMap.get(operatorDeq.peekLast()) >= priorityMap.get(operator)) {
calculate(numDeq, operatorDeq);
}
// 操作符入栈
operatorDeq.offerLast(operator);
}
// 由于最后一个操作符没必要入栈 所以 取出
operatorDeq.pollLast();
while (!operatorDeq.isEmpty()) {
calculate(numDeq, operatorDeq);
}
return numDeq.peekLast();
}
// 计算函数-->取出 N 栈底两个元素 与 O 栈一个元素去运算;
private void calculate(Deque<Integer> numDeq, Deque<Character> operatorDeq) {
// 这里一定要把 两个都取出来 不然不能算减法和除法
int addtion = 0 , a = numDeq.pollLast() , b = numDeq.pollLast();
switch (operatorDeq.pollLast()){
case '+' : addtion = a + b;break;
case '-' : addtion = b - a;break;
case '*' : addtion = a * b;break;
case '/' : addtion = Math.floorDiv(b , a);break;
}
numDeq.offerLast(addtion);
}
}
双栈的图示
N=3 index=2
N = 3 index = 3
鸣谢:三叶姐姐的题解 双栈计算器是和这篇题解学的
战报
因为这道题的标签是
数学
(找规律) , 排名不必过多在意
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