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Different Ways to Add Parentheses

Given a string of numbers and operators, return all possible results from computing all the different possible ways to group numbers and operators. The valid operators are +, - and *.

Example 1
Input: "2-1-1".

((2-1)-1) = 0
(2-(1-1)) = 2

Output: [0, 2]

Example 2
Input: "23-45"

(2*(3-(4*5))) = -34
((2*3)-(4*5)) = -14
((2*(3-4))*5) = -10
(2*((3-4)*5)) = -10
(((2*3)-4)*5) = 10

Output: [-34, -14, -10, -10, 10]

分治法

复杂度

O(Catalan(N)) 时间 O(N) 空间
N为operator数目
时间复杂度是卡特兰数,即O((2n)! / n!(n-1)!)
空间复杂度是O(N),为递归时系统栈空间的消耗

思路

心路历程:

这题卡住了,明显是递归,但是递归的接口不容易弄好,主要是返回值不好确定:
最开始试过public int helper(start, end),然而这个返回值int不明确,因为start到end会有多个表达式值,一个int不好使,遂作罢
然后试了public void helper(start, end, resultList),这个是想traverse,仔细一想也是不行,遂作罢
遂看别人题解,发现网上所有的题解惊人的相似,他们的递归接口就是leetcode给的接口,并没有自己再写:
List<Integer> helper(String input),这个接口很好地解决了我第一个尝试的问题,一个Int不好使,就搞个list of int,所以这个接口的意思是:
输入为string,返回这个string的不同组合后的表达式值,返回在List里。而且他没有用start和end,那就是要用substring了,无伤大雅。

解题思路是:
对于当前表达式,对每一个操作符,将其左边的表达式组合一下搞一个list出来,将其右边的表达式组合一下搞一个List出来,用当前操作符把两个List搞一下,返回一个新的list去,代表当前表达式的所有表达式组合可取值。

注意

返回的是List,不是int

代码

主程序(写在白板上)

public class Solution {
    public List<Integer> diffWaysToCompute(String input) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < input.length(); i++) {
            if (isOperator(input.charAt(i))) {
                char operator = input.charAt(i);
                List<Integer> left = diffWaysToCompute(input.substring(0, i));
                List<Integer> right = diffWaysToCompute(input.substring(i + 1));
                for (int num1 : left) {
                    for (int num2 : right) {
                        result.add(calculate(num1, num2, operator));
                    }
                }
            }
        }
        if (result.size() == 0) {
            result.add(Integer.valueOf(input));
        }
        return result;
    }
}

Utility(跟面试官说一下就行):

public int calculate(int num1, int num2, char operator) {
    int result = 0;
    switch(operator) {
        case '+' : result = num1 + num2;
        break;
         
        case '-' : result = num1 - num2;
        break;
         
        case '*' : result = num1 * num2;
        break;
    }
    return result;
}
public boolean isOperator(char c) {
    if (c == '+' || c == '-' || c == '*')
        return true;
    return false;
}

liuqi627
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