leetcode热题HOT 394. 字符串解码

一、问题描述：

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。

二、解决方法：

1. 首先，定义两个栈，一个用于存储重复次数（count），另一个用于存储临时字符串（str），以及一个字符串变量 result 用于存储最终的解码结果。
2. 遍历输入字符串 s 中的每个字符：
   ①如果当前字符是数字，则构造重复次数 k，因为数字可能不是一位数，所以需要进行累加操作。
   ②如果当前字符是左括号 ‘[’，说明接下来要解码的是一个新的重复字符串，此时将当前的重复次数 k 压入 count 栈中，并将当前结果字符串 result 压入 str 栈中，并重置 result 和 k 为初始状态。
   ③如果当前字符是右括号 ‘]’，说明一个重复字符串的解码结束，此时从 str 栈中弹出上一个重复字符串，从 count 栈中弹出对应的重复次数，然后将上一个重复字符串重复指定次数，并添加到当前结果字符串 result 中。
   ④如果当前字符是字母，则直接将其添加到当前结果字符串 result 中。
3. 最后，遍历完成后，返回最终的解码结果 result。

三、代码示例：

class Solution {
    public String decodeString(String s) {
        // 用于存储重复次数的栈
        Deque<Integer> count = new LinkedList<>();
        // 用于存储临时字符串的栈
        Deque<String> str = new LinkedList<>();
        // 存储最终解码结果的字符串
        String result = "";
        // 重复次数的初始值
        int k = 0;
        
        // 遍历输入字符串
        for(char c : s.toCharArray()) {
            if(Character.isDigit(c)) { // 如果当前字符是数字
                k = k * 10 + (c - '0'); // 构造重复次数，因为数字可能不是一位数，所以需要处理一下
            } else if(c == '['){ // 如果当前字符是左括号
                count.push(k); // 将当前重复次数压入栈中
                str.push(result); // 将当前临时结果字符串压入栈中
                result = ""; // 重置临时结果字符串
                k = 0; // 重置重复次数
            } else if(c == ']') { // 如果当前字符是右括号
                StringBuilder temp = new StringBuilder(str.pop()); // 弹出栈顶的临时字符串
                int repeatTimes = count.pop(); // 弹出栈顶的重复次数
                // 将临时字符串重复指定次数，并添加到结果字符串中
                for(int i = 0; i < repeatTimes; i++){
                    temp.append(result);
                }
                result = temp.toString(); // 更新结果字符串
            } else { // 如果当前字符是字母
                result += c; // 将其添加到临时结果字符串中
            }
        }
        return result; // 返回解码后的字符串结果
    }
}

• 时间复杂度分析：
  该算法只需要一次遍历输入字符串，因此时间复杂度为 O(n)，其中 n 是输入字符串的长度。
  在遍历过程中，除了字符串拼接的操作外，其他操作都是在常数时间内完成的，因此整体的时间复杂度仍然为 O(n)。