LeetCode394——字符串解码

这篇博客主要介绍了LeetCode第394题——字符串解码的两种解题思路,分别是利用栈数据结构和递归。作者提供了详细的解题思路和JAVA代码实现,并分析了时间复杂度和空间复杂度,均为O(n),其中n为字符串长度。

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我的LeetCode代码仓:https://github.com/617076674/LeetCode

原题链接:https://leetcode-cn.com/problems/decode-string/

题目描述:

知识点:栈、递归

思路一:利用栈这种数据结构

从左到右遍历所给字符串:

当遇到右括号时,我们需要利用栈将与该右括号相匹配的左括号找出来,并将两括号间的内容重复相应的次数再入栈。

当遇到数字时,由于题目没有规定重复次数都是个位数,所以存在100次这样的情况,需要组合出该数字,再将该数字以字符串形式入栈。

对于其他字符,我们直接入栈即可。

时间复杂度和空间复杂度均是O(n),其中n为字符串的长度。

JAVA代码:

public class Solution {
    public String decodeString(String s) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (']' == c) {
                StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
                while(!stack.peek().equals("[")) {
                    stringBuilder.insert(0, stack.pop());
                }
                stack.pop();
                Integer times = Integer.valueOf(stack.pop());
                StringBuilder temp = new StringBuilder();
                for (int j = 0; j < times; j++) {
                    temp.append(stringBuilder);
                }
                stack.push(temp.toString());
            } else if (c >= '0' && c <= '9'){
                StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
                while (s.charAt(i) >= '0' && s.charAt(i) <= '9') {
                    stringBuilder.append(s.charAt(i));
                    i++;
                }
                i--;
                stack.push(stringBuilder.toString());
            } else {
                stack.push(s.substring(i, i + 1));
            }
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (!stack.isEmpty()) {
            result.insert(0, stack.pop());
        }
        return result.toString();
    }
}

LeetCode解题报告:

思路二:递归

在思路一中,我们使用的是自己建的栈,实际上递归本身就是在调用系统栈,因此本题也可以用递归来解决。

为了在递归的过程中依次从左往右遍历字符串,设置一个int型成员变量i来控制对字符串中字符的遍历。

时间复杂度和空间复杂度均是O(n),其中n为字符串的长度。

JAVA代码:

public class Solution {
    private int i = 0;
    public String decodeString(String s) {
        return decode(s).toString();
    }
    private StringBuilder decode(String s) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        int count = 0;
        while (i < s.length()) {
            char c = s.charAt(i);
            i++;
            if (c >= '0' && c <= '9') {
                count *= 10;
                count += c - '0';
            } else if (c == '[') {
                StringBuilder stringBuilder = decode(s);
                for (int j = 0; j < count; j++) {
                    result.append(stringBuilder);
                }
                count = 0;
            } else if (c == ']') {
                return result;
            } else {
                result.append(c);
            }
        }
        return result;
    }
}

LeetCode解题报告:

 

### LeetCode 上处理字符串的方法、示例及解题思路 #### 使用字符数组代替字符串操作 在解决一些涉及频繁修改字符串的问题时,可以考虑先将其转换为字符数组来简化操作。例如,在压缩字符串问题中,当需要记录连续相同字符的数量并附加到结果后面时,可利用 `Integer.toString(count)` 将计数值转化为字符串形式,之后借助 `toCharArray()` 函数进一步拆分成单个字符以便于后续拼接[^1]。 ```java // Java example of converting integer to char array String countStr = Integer.toString(4); char[] chars = countStr.toCharArray(); ``` #### 高效的大数运算技巧——不依赖内置函数 对于像字符串相乘这样的挑战性题目,由于给定的数据范围较大(长度可达200位),直接使用常规数据类型存储中间结果可能会溢出;而且按照规则不允许调用现成的大整数类库或者把整个字符串当作单一数字对待][^[^34]。因此,一种常见策略是从低位向高位逐位模拟手工乘法过程: - 初始化两个指针分别指向被乘数和乘数最右边一位; - 对应位置上的两数相乘得到部分积后累加至对应的结果位上; - 如果有进位则传递给更高的一位继续参与下一轮计算直到完成全部遍历为止。 这种方法不仅适用于乘法同样可用于加减等基本算术运算场景当中[^4]。 #### Python 实现细节分享 针对上述提到的算法逻辑,在 Python 中可以通过列表索引来方便地访问各个元素而无需担心越界异常等问题。另外值得注意的是字符串切片特性能够帮助快速截取子串作为临时变量参与到当前轮次的操作之中[^2]。 ```python def multiply(num1: str, num2: str) -> str: m, n = len(num1), len(num2) pos = [0] * (m + n) for i in range(m - 1, -1, -1): for j in range(n - 1, -1, -1): mult = (ord(num1[i]) - ord('0')) * (ord(num2[j]) - ord('0')) p1, p2 = i + j, i + j + 1 sum_ = mult + pos[p2] pos[p1] += sum_ // 10 pos[p2] = sum_ % 10 res = ''.join(str(e) for e in pos if not (len(res) == 0 and e == 0)) return '0' if len(res) == 0 else res ```
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