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1597. 根据中缀表达式构造二叉表达式树 🔒

题目描述

二叉表达式树 是一种表达算术表达式的二叉树。二叉表达式树中的每一个节点都有零个或两个子节点。 叶节点（有 0 个子节点的节点）表示操作数，非叶节点（有 2 个子节点的节点）表示运算符： '+' （加）、 '-' （减）、 '*' （乘）和 '/' （除）。

对于每一个运算符为 o 的非叶节点，对应的 中缀表达式 为 (A o B)，其中 A 是左子树所表达的表达式， B 是右子树所表达的表达式。

给定一个 中缀表达式 字符串 s，其中包含操作数、上面提到的运算符，以及括号 '(' 与 ')' 。

返回一个有效的 二叉表达式树，其 中序遍历 序列对应表达式 s 消除括号后的序列（详情参见下面的示例）。

注意，表达式的一般解析顺序适用于 s，即优先解析括号内的表达式，然后解析乘除法，最后解析加减法。

同时，操作数在 s 和树的中序遍历中 出现顺序相同 。

 

示例 1：

输入：s = "3*4-2*5"
输出：[-,*,*,3,4,2,5]
解释：上面是唯一一种有效的二叉表达式树，其中序遍历生成 s 。

示例 2：

输入：s = "2-3/(5*2)+1"
输出：[+,-,1,2,/,null,null,null,null,3,*,null,null,5,2]
解释：上面的树的中序遍历为 2-3/5*2+1 ，与 s 消除括号后相同。该树还会生成正确的结果，其操作数的顺序与 s 中出现的顺序相同。
下面的树也是一个有效的二叉表达式树，具有与 s 相同的中序遍历，但它不是一个有效的答案，因为它的求值结果不同。

下面的树也是无效的。尽管它的计算结果相等并与上述树等效，但其中序遍历不会产生 s ，并且其操作数与 s 中的顺序也不相同。

示例 3：

输入：s = "1+2+3+4+5"
输出：[+,+,5,+,4,null,null,+,3,null,null,1,2]
解释：二叉树 [+,+,5,+,+,null,null,1,2,3,4] 也是诸多有效的二叉表达式树之一。

 

提示:

  • 1 <= s.length <= 100
  • s 中包含数字和字符 '('、 ')'、'+'、 '-'、 '*'、 '/' 。
  • s 中的操作数 恰好 是一位数字。
  • 题目数据保证 s 是一个有效的表达式。

解法

方法一

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