Leetcode150. 逆波兰表达式求值
给你一个字符串数组 tokens，表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。
请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。
注意：
有效的算符为 '+'、'-'、'*' 和 '/' 。 每个操作数（运算对象）都可以是一个整数或者另一个表达式。 两个整数之间的除法总是 向零截断。 表达式中不含除零运算。 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
Java
import java.util.Stack;
class Solution {
public int evalRPN(String[] tokens) {
Stack<Integer> opStack = new Stack<>();
for (int i = 0; i < tokens.length; i++) {
if (tokens[i].equals("+")) {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
int num3 = num1 + num2;
opStack.push(num3);
}else if (tokens[i].equals("*")) {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
int num3 = num1 * num2;
opStack.push(num3);
}else if (tokens[i].equals("-")) {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
int num3 = num1 - num2;
opStack.push(num3);
}else if (tokens[i].equals("/")) {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
int num3 = num1 / num2;
opStack.push(num3);
}else{
opStack.push(Integer.valueOf(tokens[i]));
}
}
return opStack.peek();
}
}优化
- 简化操作符判断：
switch语句替代多个if-else； - 避免重复代码：将操作符的处理提取到一个函数中。（代码较短，不做处理）
- 变量声明优化：在
switch语句中，变量num2和num1是重复使用的，考虑在开始时统一声明。
箭头函数在jdk11及之后才有
import java.util.Stack;
class Solution {
public int evalRPN(String[] tokens) {
Stack<Integer> opStack = new Stack<>();
for (String token : tokens) {
switch (token) {
case "+" -> opStack.push(opStack.pop() + opStack.pop());
case "-" -> {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
opStack.push(num1 - num2);
}
case "*" -> opStack.push(opStack.pop() * opStack.pop());
case "/" -> {
int num2 = opStack.pop();
int num1 = opStack.pop();
opStack.push(num1 / num2);
}
default -> opStack.push(Integer.valueOf(token));
}
}
return opStack.peek();
}
}为什么 switch 性能优于 switch
- 字节码优化：在
switch语句中，如果使用的是整数类型（包括int、byte、short、char等），编译器通常会生成tableswitch或lookupswitch字节码指令。这些指令在执行时能够快速地定位到正确的分支。例如：tableswitch：适用于 case 值连续的情况，通过计算索引直接跳转，性能非常高。lookupswitch：适用于 case 值不连续的情况，采用二分查找的方式，性能仍然优于多个if-else。
- 跳转表：对于
tableswitch，JVM 会构建一个跳转表，通过偏移量直接跳转到目标分支。这种方式比逐一比较if-else快得多。 - 分支预测：现代处理器通常有分支预测单元。虽然分支预测适用于
if-else，但switch语句通常可以被处理器更有效地优化，特别是在分支较多的情况下。 - 可读性和维护性：虽然这不是直接的性能因素，但更简洁的代码通常更容易被编译器优化。此外，在代码维护时，
switch语句也更容易管理和理解，减少了潜在的性能损失。
什么时候 if-else 更优？
虽然 switch 通常更快，但在某些情况下，if-else 可能更优：
- 条件非常少：当只有两个或三个简单的条件时，
if-else可能比switch更直接，开销更小。 - 复杂条件：如果条件不仅仅是简单的值比较，而是更复杂的表达式，
if-else可能更适合。