C语言解析leetcode第224题：基本计算器

资源摘要信息:"C语言实现LeetCode 0224基本计算器题解" C语言是计算机科学中广泛使用的编程语言，以其强大的系统操作能力及高效性著称。LeetCode是一个旨在帮助程序员通过在线练习提升编程技能和算法水平的平台，它提供了大量编程题目，覆盖了从基础到高级的多种算法和数据结构问题。其中，题目编号0224“Basic Calculator”要求编写一个计算器程序，能够解析并计算包含加减乘除以及括号表达式的复杂字符串表达式。 在解决这个问题时，需要考虑到运算符优先级以及括号内的表达式必须优先计算的原则。此题通常需要用到数据结构中的栈（Stack）来进行辅助计算。具体来说，算法可以分为以下步骤： 1. 初始化两个栈，一个用于存储数字（numberStack），另一个用于存储运算符（operatorStack）。 2. 从左至右遍历字符串表达式，忽略空格。 3. 当遇到数字时，继续读取直到遇到非数字字符，将读取的数字字符串转换为整数后入栈。 4. 当遇到运算符或者左括号'('时，需要进行特殊处理。如果是左括号'('，直接将其入栈。如果是运算符，并且其优先级不低于栈顶运算符（或栈为空），也需要将其入栈。否则，需要将栈顶运算符弹出并进行运算，直到栈顶运算符优先级低于当前运算符。 5. 遇到右括号')'时，执行括号内的计算。将栈顶运算符弹出并进行运算，直到遇到左括号为止，并将左括号出栈。 6. 表达式遍历完成后，如果运算符栈不为空，继续执行栈中运算符的运算。 7. 最后，numberStack中应该只剩下一个元素，这就是整个表达式的结果。 在C语言实现上述算法时，需要定义并操作栈结构，这通常需要以下功能： - 定义栈的数据结构，包括栈顶指针和存储数据的数组。 - 实现栈的初始化、入栈（push）、出栈（pop）和查看栈顶元素（top）等操作函数。 - 确定运算符的优先级，这可以通过数组或哈希表实现。 - 实现字符串到数字的转换函数，以便将读取的数字字符串转换为整数。 示例代码框架可能如下： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct { int top; int capacity; int *array; } Stack; Stack* createStack(int capacity); void push(Stack *stack, int item); int pop(Stack *stack); int isEmpty(Stack *stack); int peek(Stack *stack); int precedence(char op); void applyOp(Stack *numberStack, Stack *operatorStack); int doMathOperation(int a, int b, char op); int compute(char *s); int main() { char *expression = "1 + (2 * 3)"; int result = compute(expression); printf("Result: %d\n", result); return 0; } // 定义栈的创建、入栈、出栈等函数... // 实现计算表达式的函数 int compute(char *s) { // 实现上述算法步骤... } ``` 以上是解决LeetCode中“Basic Calculator”问题的基本思路和步骤。该题目的解决能够很好地锻炼程序员对栈操作的理解以及处理复杂字符串的能力。通过这样的题目练习，可以为解决更加复杂的算法问题打下坚实的基础。