LeetCode394.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 正好重复 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。

示例 1:

输入:s = “3[a]2[bc]”
输出:“aaabcbc”

示例 2:

输入:s = “3[a2[c]]”
输出:“accaccacc”

示例 3:

输入:s = “2[abc]3[cd]ef”
输出:“abcabccdcdcdef”

示例 4:

输入:s = “abc3[cd]xyz”
输出:“abccdcdcdxyz”

题解:
本题的难点就是嵌套括号怎样解决并且又有字母又有数字怎样去存储,如何将对应的字母和数字匹配上。
我们肯定是要将字符串和数字分成两部分去存储的,现在就是选择用什么数据结构去存储这两部分。本题是要优先计算内层的括号,然后将内层的结果用于外层的计算的,属于是先进后出的,因此我们选择用栈来存储这两部分。并且每遇到一个“[”都要记录一下当前的状态,也就是数字和字符串存入栈中,遇到“]”时就将该状态出栈进行计算。
详解见代码注释:

class Solution {
    public String decodeString(String s) {
    	// 结果字符串
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        // 字符串的倍数
        int multi = 0;
        // 两个用于存储的栈
        Stack<Integer> stack_multi = new Stack<>();
        Stack<String> stack_res = new Stack<>();
        for(Character c : s.toCharArray()){
        	// 记录当前状态
            if(c == '['){
                stack_multi.addLast(multi);
                stack_res.addLast(res.toString());
                multi = 0;
                res = new StringBuilder();
            }else {
            	// 一层计算结束,更新字符串
                if(c == ']'){
                    StringBuilder tmp = new StringBuilder();
                    int cur = stack_multi.removeLast();
                    for(int i = 0; i < cur; i ++) tmp.append(res);
                    res = new StringBuilder(stack_res.removeLast() + tmp);
                }else {
                	// 将括号前的字符型转为数字
                    if(c >= '0' && c <= '9'){
                        multi = multi * 10 + (c - '0');
                    }else res.append(c);
                }
            }
        }
        return res.toString();
    }
}
LeetCode 394字符串解码问题中,C++递归解决方案的核心在于每次递归要取出数字以及对应括号里的内容,递归完成之后,将其按循环次数添加到结果字符串中。以下是两种不同的C++递归实现代码: 第一种实现方式: ```cpp class Solution { public: string decodeString(string s) { // 题意编码的实现,是递归的过程 int pos = 0; return dfs(s, pos); } // 每次递归要做的事:取出数字,以及对应括号里的内容,递归完成之后,循环次数添加到res中 // 注意点:[ 、]符号的跳过 string dfs(string& s, int& pos) { string res = ""; while (pos < s.size() && s[pos] != ']') { if (isalpha(s[pos])) res += s[pos++]; else if (isdigit(s[pos])) { // 没到数字,就确定完数字向后递归 int cnt = 0; while (isdigit(s[pos])) cnt = cnt * 10 + s[pos++] - '0'; pos++; // 最后一次终止条件在[ , 否则递归时不满足while条件,直接退出 string y = dfs(s, pos); pos++; // pos++用于去除] for (int i = 0; i < cnt; i++) res += y; } } return res; } }; ``` 这种实现方式在`dfs`函数里,利用`while`循环遍历字符串,根据字符是字母还是数字进行不同处理。遇到字母直接添加到结果字符串,遇到数字则先解析出重复次数,递归处理括号内的字符串,最后按次数添加到结果中。 第二种实现方式: ```cpp class Solution { private: int get_digit(string& s, int &index) { int num = 0; while (index < s.length() && isdigit(s[index])) num = num * 10 + s[index++] - '0'; return num; } string get_str(string& s, int &index) { // 递归的出口,前一个很容易想到,后一个作为递归出口的条件,更加方便 if (index >= s.length() || ']' == s[index]) return ""; string str; if (isdigit(s[index])) { // 如果是数字,先获取重复的次数,再获取字符串 int cnt = get_digit(s, index); // 获取重复的次数 index++; // 精髓,跳过'['符号 string temp = get_str(s, index); // 获取下一个字符串 index++; // 精髓,跳过']'符号 while (cnt--) str += temp; // 重复添加字符串 } else { // 如果不是数字,则直接获取字符串 while (isalpha(s[index])) str += s[index++]; } // 返回这一次的结果+后面的结果 return str + get_str(s, index); } public: string decodeString(string s) { int i = 0; return get_str(s, i); } }; ``` 此实现方式通过`get_digit`函数解析重复次数,`get_str`函数进行递归处理。当遇到数字时,先获取重复次数,跳过`[`,递归处理括号内字符串,再跳过`]`,最后按次数添加;遇到字母则直接添加到结果字符串。最终返回当前处理结果与后续递归结果的拼接。
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