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题目形容
这是 LeetCode 上的 736. Lisp 语法解析 ,难度为 艰难。
Tag :「DFS」、「模仿」、「哈希表」
给你一个相似 Lisp
语句的字符串表达式 expression
,求出其计算结果。
表达式语法如下所示:
- 表达式能够为整数,
let
表达式,add
表达式,mult
表达式,或赋值的变量。表达式的后果总是一个整数。 - (整数能够是正整数、负整数、$0$)
let
表达式采纳"(let v1 e1 v2 e2 ... vn en expr)"
的模式,其中let
总是以字符串"let"
来示意,接下来会追随一对或多对交替的变量和表达式,也就是说,第一个变量v1
被调配为表达式e1
的值,第二个变量v2
被调配为表达式e2
的值,顺次类推;最终let
表达式的值为expr
表达式的值。add
表达式示意为"(add e1 e2)"
,其中add
总是以字符串"add"
来示意,该表达式总是蕴含两个表达式e1
、e2
,最终后果是e1
表达式的值与e2
表达式的值之 和。mult
表达式示意为"(mult e1 e2)"
,其中mult
总是以字符串"mult"
示意,该表达式总是蕴含两个表达式e1
、e2,最终后果是e1
表达式的值与e2
表达式的值之 积。- 在该题目中,变量名以小写字符开始,之后追随 $0$ 个或多个小写字符或数字。为了不便,
"add"
,"let"
,"mult"
会被定义为 `” 关键字 ”,不会用作变量名。 - 最初,要说一下作用域的概念。计算变量名所对应的表达式时,在计算上下文中,首先查看最内层作用域(按括号计),而后按程序顺次查看内部作用域。测试用例中每一个表达式都是非法的。无关作用域的更多详细信息,请参阅示例。
示例 1:
输出:expression = “(let x 2 (mult x (let x 3 y 4 (add x y))))”
输入:14
解释:
计算表达式 (add x y), 在查看变量 x 值时,
在变量的上下文中由最内层作用域顺次向外查看。
首先找到 x = 3, 所以此处的 x 值是 3。
示例 2:
输出:expression = "(let x 3 x 2 x)"
输入:2
解释:let 语句中的赋值运算按程序解决即可。
示例 3:
输出:expression = "(let x 1 y 2 x (add x y) (add x y))"
输入:5
解释:第一个 (add x y) 计算结果是 3,并且将此值赋给了 x。第二个 (add x y) 计算结果是 3 + 2 = 5。
提醒:
- $1 <= expression.length <= 2000$
exprssion
中不含前导和尾随空格expressoin
中的不同局部(token
)之间用单个空格进行分隔- 答案和所有两头计算结果都合乎
32-bit
整数范畴
DFS 模仿
明天身材不难受,不写太具体,题目不难,大家联合代码看吧。
设计函数 int dfs(int l, int r, Map<String, Integer> map)
函数,代表计算 $s[l…r]$ 的后果,答案为 dfs(0,n-1,map)
,其中 $n$ 为字符串的长度。
依据传入的 $[l, r]$ 是否为表达式分状况探讨:
-
若 $s[l] = ($,阐明是表达式,此时从 $l$ 开始往后取,取到空格为止(假如地位为
idx
),从而失去操作op
(其中op
为let
、add
或mult
三者之一),此时op
对应参数为 $[idx + 1, r – 1]$,也就是须要跳过地位 $r$(即跳过op
对应的)
符号);再依据
op
为何种操作进一步解决,咱们设计一个「传入左端点找右端点」的函数int getRight(int left, int end)
,含意为从left
登程,始终往右找(不超过end
),直到获得非法的「子表达式」或「对应的值」。// 对于 getRight 函数作用,给大家举个 🌰 了解吧,其实就是从 left 登程,找到非法的「子表达式」或「值」为止 // (let x 2 (mult x (let x 3 y 4 (add x y)))) // a b // 传入 a 返回 b,代表 [a, b) 表达式为 (mult x (let x 3 y 4 (add x y))) // (let x 2 (mult x (let x 3 y 4 (add x y)))) // ab // 传入 a 返回 b,代表 [a, b) 表达式为 x
- 否则 $s[l…r]$ 不是表达式,通过判断 $s[l…r]$ 是否有被哈希表记录来得悉后果:若在哈希表中有记录,后果为哈希表中的映射值,否则后果为自身所代表的数值。
须要留神,依据「作用域」的定义,咱们不能应用全局哈希表,而要在每一层递归时,传入 clone
进去的 map
。
代码:
class Solution {char[] cs;
String s;
public int evaluate(String _s) {
s = _s;
cs = s.toCharArray();
return dfs(0, cs.length - 1, new HashMap<>());
}
int dfs(int l, int r, Map<String, Integer> map) {if (cs[l] == '(') {
int idx = l;
while (cs[idx] != ' ') idx++;
String op = s.substring(l + 1, idx);
r--; // 判断为 "(let"、"(add" 或 "(mult" 后,跳过对应的 ")"
if (op.equals("let")) {for (int i = idx + 1; i <= r;) {int j = getRight(i, r);
String key = s.substring(i, j);
if (j >= r) return dfs(i, j - 1, new HashMap<>(map));
j++; i = j;
j = getRight(i, r);
int value = dfs(i, j - 1, new HashMap<>(map));
map.put(key, value);
i = j + 1;
}
return -1; // never
} else if (op.equals("add")) {int j = getRight(idx + 1, r);
int a = dfs(idx + 1, j - 1, new HashMap<>(map)), b = dfs(j + 1, r, new HashMap<>(map));
return a + b;
} else {int j = getRight(idx + 1, r);
int a = dfs(idx + 1, j - 1, new HashMap<>(map)), b = dfs(j + 1, r, new HashMap<>(map));
return a * b;
}
} else {String cur = s.substring(l, r + 1);
if (map.containsKey(cur)) return map.get(cur);
return Integer.parseInt(cur);
}
}
int getRight(int left, int end) {
int right = left, score = 0;
while (right <= end) {if (cs[right] == '(') {score++; right++;} else if (cs[right] == ')') {score--; right++;} else if (cs[right] == ' ') {if (score == 0) break;
right++;
} else {right++;}
}
return right;
}
}
- 工夫复杂度:除对表达式进行递归划分以外,还存在对
map
的每层拷贝操作,复杂度为 $O(n^2)$ - 空间复杂度:$O(n)$
最初
这是咱们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.736
篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,局部是有锁题,咱们将先把所有不带锁的题目刷完。
在这个系列文章外面,除了解说解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果波及通解还会相应的代码模板。
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