【栈】2023A-投篮大赛
【栈】2023A-投篮大赛
[P2601] 【栈】2023A-投篮大赛
本题练习地址:https://www.algomooc.com/problem/P2601
题目描述
你现在是一场采用特殊赛制投篮大赛的记录员。这场比赛由若干回合组成,过去几回合的得分可能会影响以后几回合的得分。比赛开始时,记录是空白的。你会得到一个记录操作的字符串列表 ops
,其中 ops[i]
是你需要记录的第 i
项操作,ops
遵循下述规则:
- 整数
x
表示本回合新获得分数x
+
表示本回合新获得的得分是前两次得分的总和。D
表示本回合新获得的得分是前一次得分的两倍。C
表示本回合没有分数,并且前一次得分无效,将其从记录中移除。
请你返回记录中所有得分的总和。
输入
输入为一个字符串数组
输出描述
输出为一个整形数字
备注
1 ≤ ops.length ≤ 1000
ops[i]
为C
、D
、+
,或者一个表示整数
的字符串。整数范围是[−3×10^4,3×10^4]
- 需要考虑异常的存在,如有异常情况,请返回
-1
: - 对于
+
操作,题目数据不保证记录此操作时前面总是存在两个有效的分数 - 对于
C
和D
操作,题目数据不保证记录此操作时前面存在一个有效的分数 - 题目输出范围不会超过整型的最大范围
示例一
输入
5 2 C D +
输出
30
说明
5` 记录加 `5` ,记录现在是 `[5]` `2` 记录加 `2` ,记录现在是 `[5, 2]` `C` 使前一次得分的记录无效并将其移除,记录现在是 `[5]`. `D` 记录加 `2 * 5 = 10` ,记录现在是 `[5, 10]`. `+` 记录加 `5 + 10 = 15` ,记录现在是 `[5, 10, 15]`. 所有得分的总和 `5 + 10 + 15 = 30
示例二
输入
5 -2 4 C D 9 + +
输出
27
说明
5` 记录加 `5` ,记录现在是 `[5]` `-2` 记录加 `-2` ,记录现在是 `[5, -2]` `4` 记录加 `4` ,记录现在是 `[5, -2, 4]` `C` 使前一次得分的记录无效并将其移除,记录现在是 `[5, -2]` `D` 记录加 `2 * -2 = -4` ,记录现在是 `[5, -2, -4]` `9` 记录加 `9` ,记录现在是 `[5, -2, -4, 9]` `+` 记录加 `-4 + 9 = 5` ,记录现在是 `[5, -2, -4, 9, 5]` `+` 记录加 `9 + 5 = 14` ,记录现在是 `[5, -2, -4, 9, 5, 14]` 所有得分的总和 `5 + -2 + -4 + 9 + 5 + 14 = 27
示例三
输入
1
输出
1
示例四
输入
+
输出
-1
解题思路
注意,本题和LC682. 棒球比赛几乎完全一致。唯一的区别在于,本题需要考虑异常的存在,稍微增加了难度。
对于所有的输入,我们可以分为两类:
- 数字
- 操作符,包括
"C"
,"D"
,"+"
这三种操作符,都是对最近的一次或两次得分进行操作。看到最近二字,我们应该马上想到使用后进先出LIFO的栈来解题,本质上也是一道表达式求值/化简类型的栈题。
我们首先构建一个空栈stack
,然后遍历ops
数组中的字符串record
,对不同类型的record
进行不同操作:
- 遇到数字型字符串:直接数字入栈,要注意将字符串类型
str
转化为整数类型int
。
if record.isdigit():
stack.append(int(record))
- 遇到
"D"
:将栈顶元素的两倍入栈,要注意判断此时栈中元素个数len(stack)
是否大于等于1
。
if record == 'D' and len(stack) >= 1:
stack.append(stack[-1] * 2)
- 遇到
"C"
:弹出栈顶元素,要注意判断此时栈中元素个数len(stack)
是否大于等于1
。
if record == 'C' and len(stack) >= 1:
stack.pop()
- 遇到
"+"
:将栈顶的前两个元素相加后入栈,要注意判断此时栈中元素个数len(stack)
是否大于等于2
。
if record == '+' and len(stack) >= 2:
stack.append(stack[-1] + stack[-2])
- 如果不满足上述的任何一个条件,则说明此时出现异常。应该输出
-1
。对于可能出现的异常,我们应该在最开始初始化一个标记isError = False
,用于标记是否出现异常的标志,初始化为False
表示最开始没有异常。当出现异常时,我们修改isError = True
,并且break
退出循环。
在循环体外,如果isError == True
,说明出现了异常,应该直接输出-1
,否则输出sum(stack)
表示得分总和。
代码
Python
# 题目:2023A-投篮大赛
# 分值:100
# 作者:闭着眼睛学数理化
# 算法:栈
# 代码看不懂的地方,请直接在群上提问
# 输入表示n个操作的数组ops
ops = input().split(" ")
stack = list() # 初始化一个空栈,在python中可以用list表示栈
isError = False # 用于标记是否出现异常的标志,初始化为False表示没有异常
for record in ops: # 遍历整个ops数组
# 若record为数字,则直接将该数字加入栈中,注意要将str转为int
if record != 'D' and record != 'C' and record != '+':
stack.append(int(record))
# 若record为'D',且栈长度大于等于1,则在栈顶压入两倍的原栈顶值
elif record == 'D' and len(stack) >= 1:
stack.append(stack[-1] * 2)
# 若record为'C',且栈长度大于等于1,则弹出栈顶元素
elif record == 'C' and len(stack) >= 1:
stack.pop()
# 若record为'+',且栈长度大于等于2,则在栈顶压入原栈顶的两个值
elif record == '+' and len(stack) >= 2:
stack.append(stack[-1] + stack[-2])
# 如果不满足上述的任何条件,说明出现了异常,
# 将isError修改为True,同时直接退出循环
else:
isError = True
break
# 如果出现异常,输出-1
# 如果没有异常,输出整个栈中数字的总和
print(-1 if isError else sum(stack))
Java
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 输入表示n个操作的数组ops
String[] ops = scanner.nextLine().split(" ");
Stack<Integer> stack = new Stack<>(); // 初始化一个空栈
boolean isError = false; // 用于标记是否出现异常的标志,初始化为false表示没有异常
for (String record : ops) {
// 若record为数字,则直接将该数字加入栈中,注意要将字符串转为整数
if (!record.equals("D") && !record.equals("C") && !record.equals("+")) {
stack.push(Integer.parseInt(record));
}
// 若record为'D',且栈长度大于等于1,则在栈顶压入两倍的原栈顶值
else if (record.equals("D") && stack.size() >= 1) {
stack.push(stack.peek() * 2);
}
// 若record为'C',且栈长度大于等于1,则弹出栈顶元素
else if (record.equals("C") && stack.size() >= 1) {
stack.pop();
}
// 若record为'+',且栈长度大于等于2,则在栈顶压入原栈顶的两个值的和
else if (record.equals("+") && stack.size() >= 2) {
int top1 = stack.pop();
int top2 = stack.pop();
stack.push(top2);
stack.push(top1);
stack.push(top1 + top2);
}
// 如果不满足上述的任何条件,说明出现了异常
// 将isError修改为true,同时直接退出循环
else {
isError = true;
break;
}
}
// 如果出现异常,输出-1
// 如果没有异常,输出整个栈中数字的总和
int sum = 0;
if (!isError) {
while (!stack.isEmpty()) {
sum += stack.pop();
}
}
System.out.println(isError ? -1 : sum);
scanner.close();
}
}
C++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
// 输入表示n个操作的数组ops
string line;
getline(cin, line);
vector<string> ops;
size_t pos = 0;
while ((pos = line.find(' ')) != string::npos) {
ops.push_back(line.substr(0, pos));
line.erase(0, pos + 1);
}
ops.push_back(line);
stack<int> stack; // 初始化一个空栈
bool isError = false; // 用于标记是否出现异常的标志,初始化为false表示没有异常
for (const string& record : ops) {
// 若record为数字,则直接将该数字加入栈中,注意要将字符串转为整数
if (record != "D" && record != "C" && record != "+") {
stack.push(stoi(record));
}
// 若record为'D',且栈长度大于等于1,则在栈顶压入两倍的原栈顶值
else if (record == "D" && stack.size() >= 1) {
stack.push(stack.top() * 2);
}
// 若record为'C',且栈长度大于等于1,则弹出栈顶元素
else if (record == "C" && stack.size() >= 1) {
stack.pop();
}
// 若record为'+',且栈长度大于等于2,则在栈顶压入原栈顶的两个值的和
else if (record == "+" && stack.size() >= 2) {
int top1 = stack.top();
stack.pop();
int top2 = stack.top();
stack.push(top1);
stack.push(top1 + top2);
}
// 如果不满足上述的任何条件,说明出现了异常
// 将isError修改为true,同时直接退出循环
else {
isError = true;
break;
}
}
// 如果出现异常,输出-1
// 如果没有异常,输出整个栈中数字的总和
int sum = 0;
if (!isError) {
while (!stack.empty()) {
sum += stack.top();
stack.pop();
}
}
cout << (isError ? -1 : sum) << endl;
return 0;
}
时空复杂度
时间复杂度:O(N)
。仅需一次遍历数组。
空间复杂度:O(N)
。栈所占用的额外空间。