224. Basic Calculator

一、题目

　　1、审题

　　

　　2、分析

　　　　给出字符串表示的包含有 +、-、( 、) 运算符以及空格、数字的整形运算，求出其结果。

二、解答

　　1、思路

　　　　循环遍历 S 中的字符 c：

　　　　①、当 c == 数字：将与其相邻的数字组合成整数。

　　　　②、当 c == ‘+’ ： 前一个操作数输入完毕，开始新的运算，且为加法运算。

　　　　③、当 c == -： 前一个操作数输入完毕，开始新的运算，且为减法运算。

　　　　④、当 c == '('：将前边的运算结果 result 与操作符 sign 压入栈，开始新的运算，result、sign初始化。

　　　　⑤、当 c == ')'： 结束当前（） 内的运算，且将 Stack 中的栈顶两个元素出栈进行运算。

    public int calculate3(String s) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int result = 0, number = 0;
        int sign = 1;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if(Character.isDigit(c)) {
                number = number * 10 + (c - '0');
            }
            else if(c == '+') {
                result += sign * number;
                number = 0;
                sign = 1;
            }
            else if(c == '-') {
                result += sign * number;
                number = 0;
                sign = -1;
            }
            // 开始一次新的运算 ①、先记录之前值 ②、从新开始计数，因为 ( 之前必有 +或-，所以 number = 0 是默认的
            else if(c == '(') { 
                stack.push(result);
                stack.push(sign);
                sign = 1;
                result = 0;
            }
            // 结束当前一次计数， ①、先结束当前（）内的运算，②、加上（）之前的一次运算。
            else if(c == ')') {
                result += sign * number;
                result *= stack.pop();
                result += stack.pop();
                number = 0;
            }
        }
        if(number != 0)
            result += sign * number;
        return result;
    }

　　

　　优化： 每次将一个运算数单独处理完毕，与 ‘+’、‘-’ 号分开处理。

public int calculate(String s) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int len = s.length();
        int sign = 1, result = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if(Character.isDigit(ch)) {
                int sum = ch - '0';
                while(i+1 < len && Character.isDigit(s.charAt(i+1))) {
                    sum = sum * 10 + s.charAt(i + 1) - '0';
                    i++;
                }
                result += sign * sum;
            }
            else if(ch == '+')
                sign = 1;
            else if(ch == '-')
                sign = -1;
            else if(ch == '(') {
                stack.push(result);
                stack.push(sign);
                result = 0;
                sign = 1;
            }
            else if(ch == ')') {
                result *= stack.pop();
                result += stack.pop();
            }
        }
        return result;
    }