java-leetcode面试题解Stack之第150题逆波兰表达式求值-题解.zip

逆波兰表达式（Reverse Polish Notation，RPN）是一种数学表达式表示方法，它将操作符放在操作数之后，常用于计算器设计和编程语言中。本题是LeetCode中的第150题，主要考察Java程序员对栈（Stack）数据结构的理解以及其在解决实际问题中的应用。LeetCode作为程序员面试的热门平台，此类题目对于准备求职面试的开发者来说至关重要。 我们需要了解栈这一数据结构。栈是一种后进先出（Last In First Out, LIFO）的数据结构，类似于现实生活中的堆叠盘子。在栈中，新元素只能在栈顶进行添加（压栈）或删除（弹栈）操作。栈在程序设计中广泛应用，例如在括号匹配、表达式求值、深度优先搜索等场景。 逆波兰表达式求值是利用栈来解决的问题。在逆波兰表达式中，每个数字都是一个独立的元素，而运算符紧跟在它们的操作数之后。例如，普通表达式"2 + 3 * 4"对应的逆波兰表达式为"2 3 4 * +"。求解逆波兰表达式的步骤如下： 1. 初始化一个空栈。 2. 遍历输入的逆波兰表达式字符串。 3. 若当前字符是数字，则将其转换为整数并压入栈中。 4. 若当前字符是运算符，则弹出栈顶的两个操作数，进行相应运算，然后将结果压回栈中。 5. 遍历完成后，栈顶的元素即为表达式的值。 对于LeetCode第150题的解法，我们可以使用Java的ArrayList或LinkedList实现栈，因为它们提供了方便的动态扩容和元素操作。具体代码实现可能如下： ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Solution { public int evalRPN(String[] tokens) { List<Integer> stack = new ArrayList<>(); for (String token : tokens) { if (isNumber(token)) { stack.add(Integer.parseInt(token)); } else { int op2 = stack.remove(stack.size() - 1); int op1 = stack.remove(stack.size() - 1); int result = applyOperation(token, op1, op2); stack.add(result); } } return stack.get(0); } private boolean isNumber(String token) { try { Integer.parseInt(token); return true; } catch (NumberFormatException e) { return false; } } private int applyOperation(String operation, int op1, int op2) { switch (operation) { case "+": return op1 + op2; case "-": return op1 - op2; case "*": return op1 * op2; case "/": return op1 / op2; // 注意处理除数为0的情况 } throw new IllegalArgumentException("Invalid operation: " + operation); } } ``` 这段代码中，`evalRPN`函数接收一个包含逆波兰表达式元素的数组，`isNumber`函数判断字符串是否为数字，`applyOperation`函数根据运算符进行相应的计算。整个解题过程中，我们使用了栈来存储中间计算结果，保证了正确求解逆波兰表达式。 在准备求职面试时，熟练掌握栈这一数据结构以及逆波兰表达式求值的方法对于Java开发者来说至关重要。这不仅可以帮助你在面试中脱颖而出，而且在实际工作中处理类似问题时也能更加得心应手。通过LeetCode上的练习，你可以不断提升自己的算法能力，更好地应对各种编程挑战。