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150. 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 +-*/

  • 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 `/`),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

思路分析

其实这只是一个栈操作。遇到数字就入栈,遇到运算符号就将栈顶元素出栈,计算完成后再入栈。

  • 一刷

  • 二刷

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/**
 * Runtime: 4 ms, faster than 97.32% of Java online submissions for Evaluate Reverse Polish Notation.
 *
 * Memory Usage: 41.1 MB, less than 6.00% of Java online submissions for Evaluate Reverse Polish Notation.
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2020-01-26 16:01
 */
public int evalRPN(String[] tokens) {
    if (Objects.isNull(tokens) || tokens.length == 0) {
        return 0;
    }
    Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
    Set<String> operators = new HashSet<>(Arrays.asList("+", "-", "*", "/"));

    for (String token : tokens) {
        if (operators.contains(token)) {
            Integer v1 = stack.pop();
            Integer v2 = stack.pop();
            if ("+".equals(token)) {
                stack.push(v1 + v2);
                continue;
            }
            if ("-".equals(token)) {
                stack.push(v2 - v1);
                continue;
            }
            if ("*".equals(token)) {
                stack.push(v1 * v2);
                continue;
            }
            if ("/".equals(token)) {
                stack.push(v2 / v1);
                continue;
            }
        } else {
            stack.push(Integer.parseInt(token));
        }
    }

    return stack.pop();
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-06-08 22:16:19
 */
public int evalRPN(String[] tokens) {
  Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
  for (String token : tokens) {
    switch (token) {
      case "+":
        stack.push(stack.pop() + stack.pop());
        break;
      case "-":
        Integer b = stack.pop();
        Integer a = stack.pop();
        stack.push(a - b);
        break;
      case "*":
        stack.push(stack.pop() * stack.pop());
        break;
      case "/":
        Integer n = stack.pop();
        Integer m = stack.pop();
        stack.push(m / n);
        break;
      default:
        stack.push(Integer.parseInt(token));
    }
  }
  return stack.peek();
}