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逆波兰表达式求值

给你一个字符串数组 tokens ,表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。 请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。 注意: 有效的算符为 '+' 、 '-' 、 '*' 和 '/' 。 每个操作数(运算对象)都可以是一个整数或者另一个表达式。 两个整数之间的除法总是 向零截断 。 表…

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import operator class Solution:

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题目描述

给你一个字符串数组 tokens ,表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。

请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。

注意:

  • 有效的算符为 '+''-''*''/'
  • 每个操作数(运算对象)都可以是一个整数或者另一个表达式。
  • 两个整数之间的除法总是 向零截断
  • 表达式中不含除零运算。
  • 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
  • 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。

 

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] 是一个算符("+""-""*""/"),或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数

 

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
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解题思路

方法一

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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]
speed

复杂度分析

指标
时间complexity is O(n) because each token is processed exactly once. Space complexity is O(n) in the worst case due to the stack holding all operands before operators reduce them.
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Asks about stack implementation details and handling integer division.

  • question_mark

    Questions around edge cases with negative numbers or consecutive operators.

  • question_mark

    Wants reasoning for why a stack is preferred over direct array manipulation.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Using float division instead of truncating toward zero, causing wrong integer results.

  • error

    Popping operands in the wrong order, reversing the operation result.

  • error

    Not handling edge cases like a single token or negative numbers correctly.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Evaluate expressions with additional operators like modulus or exponentiation.

  • arrow_right_alt

    Handle Reverse Polish Notation with variables replaced by lookup values.

  • arrow_right_alt

    Compute expressions using a recursive approach instead of an explicit stack.

help

常见问题

外企场景

逆波兰表达式求值题解:栈·状态 | LeetCode #150 中等