LeetCode_栈_困难_394.字符串解码

- 日理万妓 2023-10-06 22:47 78阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1.题目
 *  2.思路
 *  3.代码实现（Java）

## 1.题目 ##

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”

**提示：**  
1 <= s.length <= 30  
s 由小写英文字母、数字和方括号 ‘\[\]’ 组成  
s 保证是一个 有效 的输入。  
s 中所有整数的取值范围为 \[1, 300\]

来源：力扣（LeetCode）  
链接：https://leetcode.cn/problems/decode-string

## 2.思路 ##

（1）栈  
思路参考[本题官方题解][Link 1]。

分析题目可知：经过编码的字符串可能会出现括号嵌套的情况，比如3\[a2\[c\]\]，**这种情况下可以先按照从内往外的顺序处理括号，即先将 3\[a2\[c\]\] 转化成 3\[acc\]，然后再转化成 accaccacc**。我们可以把字母、数字和括号看成是独立的 TOKEN，并用栈来维护这些 TOKEN。具体的做法是，遍历该字符串：

*  如果当前的字符为**数**，则解析出一个数字（或连续的多个数位）并将其进栈；
 *  如果当前的字符为**字母或者左括号**，直接进栈；
 *  如果当前的字符为**右括号**，则开始出栈，一直到左括号出栈，出栈序列反转后拼接成一个字符串，此时取出栈顶的数字（此时栈顶一定是数字），就是这个字符串应该出现的次数，我们根据这个次数和字符串构造出新的字符串并进栈。  
    重复上面的操作，最终将栈中的元素按照从栈底到栈顶的顺序拼接起来。

## 3.代码实现（Java） ##

//思路1————栈
    class Solution {
        
        
        int index;
        
        public String decodeString(String s) {
        
            //使用链表来模拟栈
            LinkedList<String> stack = new LinkedList<>();
            index = 0;
            while (index < s.length()) {
        
                char cur = s.charAt(index);
                if (Character.isDigit(cur)) {
        
                    //获取一个数字 k 并进栈 (1 ≤ k ≤ 300)
                    String times = getDigits(s);
                    stack.push(times);
                } else if (Character.isLetter(cur) || cur == '[') {
        
                    //获取一个字母并进栈
                    stack.push(String.valueOf(s.charAt(index++)));
                } else {
            //遇到 ']'
                    index++;
                    LinkedList<String> sub = new LinkedList<>();
                    while (!"[".equals(stack.peek())) {
        
                        sub.addFirst(stack.pop());
                    }
                    //左括号出栈
                    stack.pop();
                    //此时栈顶元素为当前 sub 对应的字符串应该出现的次数
                    int times = Integer.parseInt(stack.pop());
                    StringBuilder builder = new StringBuilder();
                    String str = getString(sub);
                    //构造字符串
                    while (times-- > 0) {
        
                        builder.append(str);
                    }
                    //将构造好的字符串加入到栈中
                    stack.push(builder.toString());
                }
            }
            Collections.reverse(stack);
            return getString(stack);
        }
        
        public String getDigits(String s) {
        
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            while (Character.isDigit(s.charAt(index))) {
        
                builder.append(s.charAt(index++));
            }
            return builder.toString();
        }
        
        //拼接 stack 中的所有字符串并返回
        public String getString(LinkedList<String> stack) {
        
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            for (String s : stack) {
        
                builder.append(s);
            }
            return builder.toString();
        }
    }

[Link 1]: https://leetcode.cn/problems/decode-string/solution/zi-fu-chuan-jie-ma-by-leetcode-solution/