calculate-基本计算题
发布日期:2021-05-18 07:53:19 浏览次数:29 分类:精选文章

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为了实现一个能够处理括号和运算符号的计算器,我们可以使用栈来模拟括号的处理过程。栈可以帮助我们处理嵌套的括号,并在遇到右括号时计算括号内的表达式。以下是详细的步骤和代码实现:

解题思路

  • 初始化栈:使用一个列表来模拟栈,用于存储字符和运算结果。
  • 遍历字符串:逐个处理每个字符:
    • 遇到左括号(,将其压入栈。
    • 遇到右括号),找到对应的左括号,计算括号内的表达式,将结果压入栈,并将括号及其内容替换为结果。
    • 遇到运算符+-,将其压入栈。
    • 遇到数字,直接压入栈。
    • 忽略空格
  • 计算括号内的值:当遇到右括号时,找到对应的左括号,计算括号内的表达式,将结果替换原括号及其内容。
  • 处理栈中的运算:最终栈中可能包含运算符和数字,按顺序计算结果。
  • 代码实现

    def calculate(s):    stack = []    for char in s:        if char == '(':            stack.append(char)        elif char == ')':            # 找到对应的左括号            start = stack.index('(')            # 计算括号内的值            value = sum_count(stack, start + 1)            # 替换括号及其内容为计算结果            stack[start] = str(value)            stack.pop()  # 移除右括号        elif char in '+-':            stack.append(char)        elif char == ' ':            continue        else:            # 处理数字            stack.append(char)        # 处理栈中的运算    if not stack:        return 0    # 去掉可能的空格    stack = [c for c in stack if c != ' ']    result = 0    sign = 1    i = 0    while i < len(stack):        c = stack[i]        if c == '+':            sign = 1            i += 1        elif c == '-':            sign = -1            i += 1        elif c.isdigit():            num = int(c)            result += sign * num            sign = 1            i += 1    return resultdef sum_count(stack, index):    # 计算从index开始的括号内的值    sum_val = 0    sign = 1    i = index    while i < len(stack):        c = stack[i]        if c == '+':            sign = 1            i += 1        elif c == '-':            sign = -1            i += 1        elif c == '(':            # 处理嵌套的情况,继续寻找括号            i += 1            # 递归处理括号内的内容            val = sum_count(stack, i)            sum_val += sign * val            sign = 1            i += 1        elif c == ')':            # 计算括号内的值并返回            return sum_val        else:            # 处理数字            num = int(c)            sum_val += sign * num            sign = 1            i += 1    return sum_val

    代码解释

  • calculate函数

    • 初始化栈stack
    • 遍历字符串中的每个字符,处理括号、运算符和数字。
    • 当遇到右括号时,计算括号内的值并替换括号及其内容。
    • 最后计算栈中的运算结果。
  • sum_count函数

    • 从指定的索引开始计算括号内的值。
    • 处理运算符+-,以及嵌套的括号。
    • 返回括号内计算得到的值。
  • 这种方法确保了括号内的表达式优先计算,处理了嵌套的情况,并正确处理了运算符和数字的顺序。

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