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Go Java算法之字符串解码

黄丫丫 人气:0

字符串解码

给定一个经过编码的字符串,返回它解码后的字符串。

编码规则为: k[encoded_string],表示其中方括号内部的 encoded_string 正重复 k 次。注意 k 保证为正整数。

你可以认为输入字符串总是有效的;输入字符串中没有额外的空格,且输入的方括号总是符合格式要求的。

此外,你可以认为原始数据不包含数字,所有的数字只表示重复的次数 k ,例如不会出现像 3a 或 2[4] 的输入。

输入:s = "3[a]2[bc]"

输出:"aaabcbc"

输入:s = "3[a2[c]]"

输出:"accaccacc"

输入:s = "2[abc]3[cd]ef"

输出:"abcabccdcdcdef"

输入:s = "abc3[cd]xyz"

输出:"abccdcdcdxyz"

方法一:栈(Java)

看到括号的匹配,首先应该想到的就是用栈来解决问题。

首先因为数字可能不止一位,为了更清晰方便可以使用两个栈,一个存储数字,一个存字符。当遇到除了]外的字符先入字符栈,遇到数字则将完整的数字转换后入数字栈,而当遇到]时将字符栈中弹出直到[为止的字符构成一个临时字符串,并弹出数字栈顶元素,将临时字符串重复该数字次数后重新入字符栈。

当从左到右遍历完原始串后栈中元素就是最后的答案

具体方法思路:遍历这个栈

class Solution {
    int ptr;
    public String decodeString(String s) {
        LinkedList<String> stk = new LinkedList<String>();
        ptr = 0;
        while (ptr < s.length()) {
            char cur = s.charAt(ptr);
            if (Character.isDigit(cur)) {
                // 获取一个数字并进栈
                String digits = getDigits(s);
                stk.addLast(digits);
            } else if (Character.isLetter(cur) || cur == '[') {
                // 获取一个字母并进栈
                stk.addLast(String.valueOf(s.charAt(ptr++))); 
            } else {
                ++ptr;
                LinkedList<String> sub = new LinkedList<String>();
                while (!"[".equals(stk.peekLast())) {
                    sub.addLast(stk.removeLast());
                }
                Collections.reverse(sub);
                // 左括号出栈
                stk.removeLast();
                // 此时栈顶为当前 sub 对应的字符串应该出现的次数
                int repTime = Integer.parseInt(stk.removeLast());
                StringBuffer t = new StringBuffer();
                String o = getString(sub);
                // 构造字符串
                while (repTime-- > 0) {
                    t.append(o);
                }
                // 将构造好的字符串入栈
                stk.addLast(t.toString());
            }
        }
        return getString(stk);
    }
    public String getDigits(String s) {
        StringBuffer ret = new StringBuffer();
        while (Character.isDigit(s.charAt(ptr))) {
            ret.append(s.charAt(ptr++));
        }
        return ret.toString();
    }
    public String getString(LinkedList<String> v) {
        StringBuffer ret = new StringBuffer();
        for (String s : v) {
            ret.append(s);
        }
        return ret.toString();
    }
}

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(N)

方法二:递归(Go)

上文提到的方法为使用栈,因此我们可以随之想到通过使用递归的方式来完成。具体递归的思路,请看下文内容。

需要解决多个括号之间的嵌套问题。也就是重叠子问题。使用栈或递归的解题方式都是可以。

具体思路:从左向右解析字符串:

func decodeString(s string) string {
	var decode func(start int) (string, int)
	decode = func(start int) (str string, end int) {
		num:= 0
		for i := start; i < len(s); i++ {
			if isNumber(s[i]) {
				num = num*10 + int(s[i]-'0')
			} else if isLetter(s[i]) {
				str += string(s[i])
			} else if s[i] == '[' {
				item, index := decode(i + 1)
				for num != 0 {
					str += item
					num--
				}
				i = index
			} else if s[i] == ']' {
				end = i
				break
			}
		}
		return str, end
	}
	res, _ := decode(0)
	return res
}
func isLetter(u uint8) bool {
	return u >= 'A' && u <= 'Z' || u >= 'a' && u <= 'z'
}
func isNumber(u uint8) bool {
	return u >= '0' && u <= '9'
}

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(N)

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