LeetCode - 1313. Decompress Run-Length Encoded List

阿蒙Armon

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分类专栏： LeetCode 文章标签： leetcode array

于 2021-03-22 22:34:38 首次发布

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LeetCode - 1313. Decompress Run-Length Encoded List

在数据处理与算法领域，数据的压缩与解压缩是常见的操作场景。LeetCode 1313. Decompress Run-Length Encoded List聚焦于对行程长度编码（Run-Length Encoding，RLE）列表的解压缩，这不仅考察对数组操作的熟练度，还检验我们将编码数据还原为原始数据的逻辑能力。接下来，我们就一同探索这道题目的解题思路与实现方法。

1. 题目详细解读

题目给定一个经过行程长度编码后的数组 nums 作为输入。在这种编码规则下，数组中每两个元素为一组，第一个元素表示第二个元素重复的次数。例如，数组 [1, 2, 3, 4] 表示数字 2 出现 1 次，数字 4 出现 3 次。我们的任务是对这个编码数组进行解压缩，将其还原为原始的未编码数组并输出。比如，对于输入 [1, 2, 3, 4]，应输出 [2, 4, 4, 4]。

2. 核心解题思路

解决本题的关键在于理解编码数组的结构，并按照规则生成解码后的数组，其核心步骤如下：

遍历编码数组：以步长为 2 对编码数组进行遍历，因为每两个元素构成一组编码信息。
生成解码数据：对于每一组编码，根据第一个元素指定的次数，将第二个元素添加到结果数组中，从而实现解压缩的过程。

3. JavaScript 代码实现与解析

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[]}
 */
var decompressRLElist = function (nums) {
    let arr = [];
    for (let i = 0; i < nums.length; i = i + 2) {
        arr.push(...(new Array(nums[i])).fill(nums[i + 1]));
    }
    return arr;
};

在这段 JavaScript 代码中：

首先，初始化一个空数组 arr 用于存储解码后的结果。
然后，通过 for 循环遍历编码数组 nums，循环变量 i 每次递增 2，确保每次处理一组编码数据。
在循环体内部，利用 new Array(nums[i]).fill(nums[i + 1]) 创建一个长度为 nums[i]，且所有元素都为 nums[i + 1] 的新数组，再使用展开运算符 ... 将这个新数组的元素直接添加到结果数组 arr 中。
当遍历完整个编码数组后，arr 中存储的就是解码后的数组，最后将其返回。

4. Python 代码实现与解析

class Solution:
    def decompressRLElist(self, nums):
        arr = []
        for i in range(0, len(nums) - 1, 2):
            while nums[i]:
                arr.append(nums[i + 1])
                nums[i] = nums[i] - 1
        return arr

Python 代码的实现逻辑同样清晰：

先定义一个空列表 arr 用于存放解码后的元素。
通过 for 循环以步长 2 遍历编码列表 nums，循环变量 i 的取值范围是从 0 到 len(nums) - 1，保证不越界且每次处理一组数据。
在循环内部，使用 while 循环，根据当前组的第一个元素 nums[i] 的值，将第二个元素 nums[i + 1] 重复添加到结果列表 arr 中，每添加一次，nums[i] 的值减 1，直到 nums[i] 变为 0，表示该组元素添加完毕。
遍历结束后，arr 即为解码后的数组，将其返回。

5. 复杂度分析

时间复杂度：无论是 JavaScript 还是 Python 代码，都只对编码数组进行了一次遍历。在遍历过程中，每次处理一组数据的操作时间复杂度为常数级。假设编码数组的长度为 n，由于以步长 2 遍历，所以整体时间复杂度为 $O (n)$ 。
空间复杂度：算法创建了一个用于存储解码结果的数组，其长度取决于编码数组所表示的原始数据规模。在最坏情况下，解码后的数组长度与编码数组长度呈线性关系，因此空间复杂度也为 $O (n)$ 。

6. 总结

通过对 LeetCode 1313 题的深入分析与 JavaScript、Python 两种语言的代码实现，我们掌握了对行程长度编码列表进行解压缩的方法。尽管两种语言的实现方式略有差异，但核心思路都是基于编码规则遍历并生成解码数组。在实际编程与算法学习中，理解数据的编码规则并灵活运用数组操作是解决这类问题的关键。如果你在遇到类似的数据处理问题，或是对本题的代码优化、其他解法有想法，欢迎在评论区交流探讨，一起提升算法实践能力！