📜  带加法序列的字符串(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:54:02.025000             🧑  作者: Mango

带加法序列的字符串介绍

带加法序列的字符串是指在一个由数字和加号组成的字符串中,将各个数字和加号按照一定的顺序组合成一个算式,并计算出算式的值。这个序列中的运算符只有加号,因此计算时只需要按照从左到右的顺序进行即可。

带加法序列的字符串是一类经典的算法应用问题。其解决思路多种多样,可以利用栈、递归、动态规划等算法技巧来实现。

对象的定义

首先,我们需要定义带加法序列的字符串的对象。在Python中,我们可以将其定义为字符串类型。

s = "5+2+6+8"
实现思路

实现带加法序列的字符串的求值,我们有很多种不同的思路。以下是常用的几种方法:

  1. 暴力枚举:遍历所有的可能性,并记录最大的结果。这种方法的缺点是效率较低,但适用于数据规模较小的情况。

  2. :用栈来存储数字和加号,遇到加号就将之前的数字弹出来进行计算。

  3. 递归:将问题递归分解,将大问题分解成小问题来解决。

  4. 动态规划:通过递推的方式,记录之前的结果,来避免重复计算。

栈方法

利用栈的思路来实现带加法序列的字符串的求值,具体实现如下:

def eval_expr(s):
    stack = []
    num = 0
    sign = '+'
    for i in range(len(s)):
        if s[i].isdigit():
            num = num * 10 + int(s[i])
        if (not s[i].isdigit() and not s[i].isspace()) or i == len(s) -1:
            if sign == '+':
                stack.append(num)
            elif sign == '-':
                stack.append(-num)
            elif sign == '*':
                stack.append(stack.pop() * num)
            else:
                stack.append(int(stack.pop() / num))
            sign = s[i]
            num = 0
    return sum(stack)

代码的主要思路是,使用一个空栈来存储数字和加号,在遍历字符串时,如果是数字,就将数字累加起来,如果是运算符,则将之前累加出来的数字入栈,然后将符号保存。最后将栈中剩余的数字相加,得到最终答案。

递归方法

利用递归的思路来实现带加法序列的字符串的求值,具体实现如下:

def eval_expr(s):
    def helper(s, i):
        num = 0
        sign = '+'
        stack = []
        while i < len(s):
            if s[i].isdigit():
                num = num * 10 + int(s[i])
            if (not s[i].isdigit() and not s[i].isspace()) or i == len(s) - 1:
                if sign == '+':
                    stack.append(num)
                elif sign == '-':
                    stack.append(-num)
                elif sign == '*':
                    stack.append(stack.pop() * num)
                else:
                    stack.append(int(stack.pop() / num))
                sign = s[i]
                num = 0
            if s[i] == '(':
                num, i = helper(s, i+1)
            if s[i] == ')':
                break
            i += 1
        return sum(stack), i
    return helper(s, 0)[0]

代码的主要思路是,将整个字符串分解成一个个子问题,然后递归求解。具体来说,如果遇到了左括号,则继续调用helper函数,如果遇到右括号,则返回此时的结果。在求解子问题时,我们还是利用栈的思路进行计算。

动态规划方法

利用动态规划的思路来实现带加法序列的字符串的求值,具体实现如下:

def eval_expr(s):
    n = len(s)
    dp = [0] * n
    num = 0
    sign = '+'
    for i in range(n):
        if s[i].isdigit():
            num = num * 10 + int(s[i])
        if (not s[i].isdigit() and not s[i].isspace()) or i == n-1:
            if sign == '+':
                dp[i] = num
            elif sign == '-':
                dp[i] = -num
            elif sign == '*':
                dp[i] = dp[i-1] * num
            else:
                dp[i] = int(dp[i-1] / num)
            sign = s[i]
            num = 0
    return sum(dp)

代码的主要思路是,使用一个dp数组来记录之前的结果,然后逐步遍历整个字符串,更新dp数组即可。具体来说,如果是数字,就不做操作,如果是运算符,则将之前的结果乘以或除以数字,最后将所有结果相加即可。

总结

带加法序列的字符串是一类经典的算法应用问题,思路多种多样,如枚举、栈、递归、动态规划等。在实际的应用场景中,需要结合具体情况来选择不同的实现方式。