布尔表达式 是计算结果不是 true
就是 false
的表达式。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
'!(subExpr)'
,运算过程为对内部表达式subExpr
进行 逻辑非(NOT)运算'&(subExpr1, subExpr2, ..., subExprn)'
,运算过程为对 2 个或以上内部表达式subExpr1, subExpr2, ..., subExprn
进行 逻辑与(AND)运算'|(subExpr1, subExpr2, ..., subExprn)'
,运算过程为对 2 个或以上内部表达式subExpr1, subExpr2, ..., subExprn
进行 逻辑或(OR)运算
给你一个以字符串形式表述的 布尔表达式 expression
,返回该式的运算结果。
题目测试用例所给出的表达式均为有效的布尔表达式,遵循上述约定。
示例 1:
输入:expression = "&(|(f))" 输出:false 解释: 首先,计算 |(f) --> f ,表达式变为 "&(f)" 。 接着,计算 &(f) --> f ,表达式变为 "f" 。 最后,返回 false 。
示例 2:
输入:expression = "|(f,f,f,t)" 输出:true 解释:计算 (false OR false OR false OR true) ,结果为 true 。
示例 3:
输入:expression = "!(&(f,t))" 输出:true 解释: 首先,计算 &(f,t) --> (false AND true) --> false --> f ,表达式变为 "!(f)" 。 接着,计算 !(f) --> NOT false --> true ,返回 true 。
提示:
1 <= expression.length <= 2 * 104
expression[i]
为'('
、')'
、'&'
、'|'
、'!'
、't'
、'f'
和','
之一
对于这种表达式解析问题,我们可以使用栈来辅助解决。
从左到右遍历表达式 expression
,对于遍历到的每个字符
- 如果
$c$ 是"tf!&|"
中的一个,我们直接将其入栈; - 如果
$c$ 是右括号')'
,我们将栈中元素依次出栈,直到遇到操作符'!'
或'&'
或'|'
。过程中我们用变量$t$ 和$f$ 记录出栈字符中't'
和'f'
的个数。最后根据出栈字符的个数和操作符计算得到新的字符't'
或'f'
,并将其入栈。
遍历完表达式 expression
后,栈中只剩下一个字符,如果是 't'
,返回 true
,否则返回 false
。
时间复杂度 expression
的长度。
class Solution:
def parseBoolExpr(self, expression: str) -> bool:
stk = []
for c in expression:
if c in 'tf!&|':
stk.append(c)
elif c == ')':
t = f = 0
while stk[-1] in 'tf':
t += stk[-1] == 't'
f += stk[-1] == 'f'
stk.pop()
match stk.pop():
case '!':
c = 't' if f else 'f'
case '&':
c = 'f' if f else 't'
case '|':
c = 't' if t else 'f'
stk.append(c)
return stk[0] == 't'
class Solution {
public boolean parseBoolExpr(String expression) {
Deque<Character> stk = new ArrayDeque<>();
for (char c : expression.toCharArray()) {
if (c != '(' && c != ')' && c != ',') {
stk.push(c);
} else if (c == ')') {
int t = 0, f = 0;
while (stk.peek() == 't' || stk.peek() == 'f') {
t += stk.peek() == 't' ? 1 : 0;
f += stk.peek() == 'f' ? 1 : 0;
stk.pop();
}
char op = stk.pop();
c = 'f';
if ((op == '!' && f > 0) || (op == '&' && f == 0) || (op == '|' && t > 0)) {
c = 't';
}
stk.push(c);
}
}
return stk.peek() == 't';
}
}
class Solution {
public:
bool parseBoolExpr(string expression) {
stack<char> stk;
for (char c : expression) {
if (c != '(' && c != ')' && c != ',')
stk.push(c);
else if (c == ')') {
int t = 0, f = 0;
while (stk.top() == 't' || stk.top() == 'f') {
t += stk.top() == 't';
f += stk.top() == 'f';
stk.pop();
}
char op = stk.top();
stk.pop();
if (op == '!') c = f ? 't' : 'f';
if (op == '&') c = f ? 'f' : 't';
if (op == '|') c = t ? 't' : 'f';
stk.push(c);
}
}
return stk.top() == 't';
}
};
func parseBoolExpr(expression string) bool {
stk := []rune{}
for _, c := range expression {
if c != '(' && c != ')' && c != ',' {
stk = append(stk, c)
} else if c == ')' {
var t, f int
for stk[len(stk)-1] == 't' || stk[len(stk)-1] == 'f' {
if stk[len(stk)-1] == 't' {
t++
} else {
f++
}
stk = stk[:len(stk)-1]
}
op := stk[len(stk)-1]
stk = stk[:len(stk)-1]
c = 'f'
if (op == '!' && f > 0) || (op == '&' && f == 0) || (op == '|' && t > 0) {
c = 't'
}
stk = append(stk, c)
}
}
return stk[0] == 't'
}
function parseBoolExpr(expression: string): boolean {
const expr = expression;
const n = expr.length;
let i = 0;
const dfs = () => {
let res: boolean[] = [];
while (i < n) {
const c = expr[i++];
if (c === ')') {
break;
}
if (c === '!') {
res.push(!dfs()[0]);
} else if (c === '|') {
res.push(dfs().some(v => v));
} else if (c === '&') {
res.push(dfs().every(v => v));
} else if (c === 't') {
res.push(true);
} else if (c === 'f') {
res.push(false);
}
}
return res;
};
return dfs()[0];
}
impl Solution {
fn dfs(i: &mut usize, expr: &[u8]) -> Vec<bool> {
let n = expr.len();
let mut res = Vec::new();
while *i < n {
let c = expr[*i];
*i += 1;
match c {
b')' => {
break;
}
b't' => {
res.push(true);
}
b'f' => {
res.push(false);
}
b'!' => {
res.push(!Self::dfs(i, expr)[0]);
}
b'&' => {
res.push(
Self::dfs(i, expr)
.iter()
.all(|v| *v)
);
}
b'|' => {
res.push(
Self::dfs(i, expr)
.iter()
.any(|v| *v)
);
}
_ => {}
}
}
res
}
pub fn parse_bool_expr(expression: String) -> bool {
let expr = expression.as_bytes();
let mut i = 0;
Self::dfs(&mut i, expr)[0]
}
}