**字符串解码题解

本文介绍了字符串解码问题的解决思路,包括利用栈和递归的方法。作者分享了在实现过程中遇到的超时错误,并详细解释了错误原因。文章提到了三种解题策略:栈、递归和正则表达式,重点讨论了栈的实现细节,如数字处理和嵌套情况的处理。

链接

class Solution {
public:
    string decodeString(string s) {
        int num = 0;
        string ret = "";
        stack<string> str;
        stack<int> n;
        int len = s.size();
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
                num = num*10 + s[i] - '0';
            } else if ((s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') || (s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z')) {
                ret = ret + s[i];
            } else if (s[i] == '[') {
                n.push(num);
                str.push(ret);
                ret = "";
                num = 0;
            } else {
                num = n.top();
                n.pop();
                do{
                    str.top() += ret;
                } while(--num);		// 这块有坑!!
                ret = str.top();
                str.pop();
            }
        }
        return ret;
    }
};

思路

这道题一开始没搞出来,本来想用递归的,感觉想不清楚,放弃了;后来用了上面那种栈的方法,但是老是报超时的错误,debug了几个小时(真吐了。。),结果是while(num–)这里错了,天崩地裂的感觉——;

看了一下题解,基本就是三种思路;
第一种,利用栈的思想;第二种,利用递归的思想;第三种,用正则表达式;
我感觉用正则表达式应该比较好,但是我还不太会。。。
栈的思想比较简单:

把整个字符串分解为数字、[、]、字母四种情况;开两个栈——数字栈、临时字符串栈;
遇到‘[’、数字进栈,临时字符串进栈;遇到‘]’,开始解析,直到遍历完字符串

要点

先搞清楚下面的细节(浪费我两个小时的玩意。。)
在这里插入图片描述
执行结果:
在这里插入图片描述
while(num --)执行了num次,退出循环后值为-1,(在num==0判断之后减一);
while(num --)执行了num-1次,退出循环之后为0,(减一之后再进行判断);
两种方法都不是上面想要的,所以要用do…while循环,执行num次之后同时让num变为零(这里我真是nc了,老实用一个临时变量啥事没有。。。)

几个点:
1 数字处理要考虑多个数字字符,用一个num变量存放;
2 遇到’['要数字和字符串同时进栈,因为会有嵌套的情况,解决完里层的还要拼成一个大的临时字符串;

对于计蒜客平台上的字符串相关编程题,虽然没有提供具体题目内容,但可以从常见的字符串处理问题出发,总结出适用于大多数字符串类编程题的解题思路和方。 ### 解题思路 1. **理解题目要求**:首先需要明确输入是什么、输出应该是什么以及中间的逻辑关系。例如,是否涉及子串查找、字符去重、重复模式识别、字符串替换等操作。 2. **分析边界条件**:考虑空字符串、单个字符、全重复字符等情况。这些边缘情况往往是测试用例中容易出错的部分。 3. **选择合适的数据结构**: - 使用 `HashSet` 或 `HashMap` 来处理字符唯一性检查(如最长不重复子串问题)。 - 使用 `Stack` 来解决嵌套括号或递归展开的问题(如字符串解码问题)。 - 使用 `滑动窗口` 技术来优化时间复杂度,尤其在查找子串时非常有效。 4. **分步模拟逻辑**:将整个问题拆解为多个小步骤,先手动模拟几个例子,观察其中规律,再将其转化为代码逻辑。 5. **编写伪代码**:在正式编码前写出大致流程,确保逻辑清晰无误。 6. **编写与调试代码**:使用合适的语言实现算,并进行多次测试以验证其正确性和性能。 ### 编程技巧 - **字符串遍历与索引操作**:注意不同语言对字符串的索引访问方式是否支持。 - **字符串拼接效率问题**:避免频繁创建新字符串对象,推荐使用 `StringBuilder` 类(Java)或 `list.append()` 后再合并(Python)。 - **递归与栈的应用**:当遇到多层嵌套结构时,可以使用递归或者显式栈来模拟展开过程。 - **正则表达式辅助**:在某些复杂的字符串匹配任务中,可以借助正则表达式简化判断逻辑。 ### 示例:字符串解码问题(带数字重复) #### 题意 给定一个编码字符串,如 `"3[a2[c]]"`,返回解码后的字符串 `"accaccacc"`。 #### 实现思路 维护两个栈:一个用于保存当前的倍数 `num_stack`,另一个保存当前的字符串 `str_stack`。逐字符读取输入字符串: - 当遇到数字时,构建完整的多位数。 - 当遇到 `'['` 时,将当前字符串和数字压入栈中,并重置当前字符串和数字。 - 当遇到字母时,追加到当前字符串。 - 当遇到 `']'` 时,弹出栈顶数字和上一层字符串,拼接后更新当前字符串。 ```java public class DecodeString { public String decodeString(String s) { Stack<Integer> numStack = new Stack<>(); Stack<StringBuilder> strStack = new Stack<>(); StringBuilder currentStr = new StringBuilder(); int num = 0; for (char ch : s.toCharArray()) { if (Character.isDigit(ch)) { num = num * 10 + (ch - '0'); } else if (ch == '['') { strStack.push(currentStr); numStack.push(num); currentStr = new StringBuilder(); num = 0; } else if (ch == ']') { int repeatTimes = numStack.pop(); StringBuilder temp = currentStr; currentStr = strStack.pop(); for (int i = 0; i < repeatTimes; i++) { currentStr.append(temp); } } else { currentStr.append(ch); } } return currentStr.toString(); } } ``` ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:O(n),每个字符最多被处理两次(一次入栈/构造,一次出栈/解码)。 - **空间复杂度**:O(n),最坏情况下所有字符都被压入栈中。 ### 总结 掌握字符串处理的关键在于熟悉常见数据结构的运用及如何将抽象逻辑转化为实际代码。通过不断练习类似题目,可以显著提升对栈、递归、滑动窗口等技术的理解与应用能力[^1]。
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