LeetCode_栈_困难_1106.解析布尔表达式

冷不防 2023-10-07 20:58 171阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1.题目
 *  2.思路
 *  3.代码实现（Java）

## 1.题目 ##

给你一个以字符串形式表述的布尔表达式 (boolean)expression，返回该式的运算结果。

有效的表达式需遵循以下约定：

*  “t”，运算结果为 True
 *  “f”，运算结果为 False
 *  “!(expr)”，运算过程为对内部表达式 expr 进行逻辑 非的运算（NOT）
 *  “&(expr1,expr2,…)”，运算过程为对 2 个或以上内部表达式 expr1, expr2, … 进行逻辑 与的运算（AND）
 *  “|(expr1,expr2,…)”，运算过程为对 2 个或以上内部表达式 expr1, expr2, … 进行逻辑 或的运算（OR）

**示例 1：**  
输入：expression = “!(f)”  
输出：true

**示例 2：**  
输入：expression = “|(f,t)”  
输出：true

**示例 3：**  
输入：expression = “&(t,f)”  
输出：false

**示例 4：**  
输入：expression = “|(&(t,f,t),!(t))”  
输出：false

**提示：**  
1 <= expression.length <= 20000  
expression\[i\] 由 \{‘(’, ‘)’, ‘&’, ‘|’, ‘!’, ‘t’, ‘f’, ‘,’\} 中的字符组成。  
expression 是以上述形式给出的有效表达式，表示一个布尔值。

来源：力扣（LeetCode）  
链接：https://leetcode.cn/problems/parsing-a-boolean-expression

## 2.思路 ##

（1）栈  
思路参考[本题官方题解][Link 1]，具体细节见下面代码中的注释。

## 3.代码实现（Java） ##

//思路1————栈
    class Solution {
        
        public boolean parseBoolExpr(String expression) {
        
            Stack<Character> stack = new Stack<>();
            int length = expression.length();
            for (int i = 0; i < length; i++) {
        
                //当前遍历到的字符记为 c
                char c = expression.charAt(i);
                if (c == ',') {
        
                    //',' 只是用于分隔 expr，其对最终结果没有决定性作用，故遇到 ',' 直接跳过
                    continue;
                } else if (c != ')') {
        
                    //当前字符不为 ')'，则说明当前表达式还未遍历结束
                    stack.push(c);
                } else {
        
                    //当前字符为 ')'，当前表达式已经遍历结束，依次从栈中取值该表达式，将计算得到的结果重新放入栈中
                    // 统计当前表达式中 expr 为 true 和 false 的数量，分别用 t 和 f 来表示
                    int t = 0, f = 0;
                    while (stack.peek() != '(') {
        
                        char val = stack.pop();
                        if (val == 't') {
        
                            t++;
                        } else {
        
                            f++;
                        }
                    }
                    // '(' 栈
                    stack.pop();
                    // op 为当前表达式的逻辑运算符
                    char op = stack.pop();
                    //根据 op 计算当前表达式的结果，并将其放入栈中
                    switch (op) {
        
                        case '!':
                            //运算符为 '!'，此时 t 和 f 中有且只有一个的值为 1，另外一个为 0
                            stack.push(f == 1 ? 't' : 'f');
                            break;
                        case '&':
                            //运算符为 '&'，则说明只要有一个 f，那么整个表达式的结果就为 t
                            stack.push(f == 0 ? 't' : 'f');
                            break;
                        case '|':
                            //运算符为 '|'，则说明只要有一个 t，那么整个表达式的结果就为 t
                            stack.push(t > 0 ? 't' : 'f');
                            break;
                        default:
                    }
                }
            }
            //最后栈顶的字符只有两种情况：t 或 f，分别代表 true 和 false
            return stack.pop() == 't';
        }
    }

[Link 1]: https://leetcode.cn/problems/parsing-a-boolean-expression/solution/jie-xi-bu-er-biao-da-shi-by-leetcode-sol-vmvg/