用栈实现leetcode第394题:字符串解码(带图解)

一枚小白

题目描述

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。

示例:

s = "3[a]2[bc]", 返回 "aaabcbc".
s = "3[a2[c]]", 返回 "accaccacc".
s = "2[abc]3[cd]ef", 返回 "abcabccdcdcdef".

思路

借助栈来完成。

  1. 计算串出现的次数,即[左侧的数字。
  2. 如果是字母,直接入栈
  3. 如果是[,则将计算好的次数入栈
  4. 如果是],开始弹栈

    1. 如果是字母,则进行拼接s。(注意后弹栈出的元素放在前面,需要使用insert(0, ch))
    2. 如果是数字n,则将n个s进行拼接,然后入栈。并结束弹栈。

举例

计算3[a4[bc]]的结果。

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {}
count = 3

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3}
count = 0

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a}
count = 0

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a}
count = 4

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a, 4}
count = 0

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a, 4, b}
count = 0

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a, 4, b, c}
count = 0

3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {3, a, bc, bc, bc, bc}
count = 0

因为遇到 ],需要弹栈。将弹出的字符进行拼接(后出栈的拼接在字符串前面),知道遇到数字n,则将N个字符串入栈。所以需要将4个"bc"字符串入栈
3 [ a 4 [ b c ] ]

stack = {abcbcbcbc, abcbcbcbc, abcbcbcbc}
count = 0

因为遇到 ],需要弹栈。将弹出的字符进行拼接(后出栈的拼接在字符串前面),知道遇到数字n,则将N个字符串入栈。所以需要将3个"abcbcbcbc"字符串入栈

遍历完成之后,将栈中数据拼接即可得到最终结果:abcbcbcbcabcbcbcbcabcbcbcbc

代码

public String decodeString(String s) {
    char[] chs = s.toCharArray();
    Stack<String> stack = new Stack<>();
    int count = 0;
    for (int i = 0, len = chs.length; i < len; i++) {
      char ch = chs[i];
      if (ch >= '0' && ch <= '9') {
        // 统计数字。eg: 12是2个字符进行处理的
        count = 10 * count + (ch - '0');
      } else if (ch == '[') {
        // 遇到[,则将数字入栈
        stack.push(String.valueOf(count));
        count = 0;
      } else if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z')) {
        // 字母直接入栈
        stack.push(String.valueOf(ch));
      } else if (ch == ']') {
        // 遇到],开始弹栈处理字符串解码
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (!stack.empty()) {
          String s1 = stack.pop();
          if (isDigital(s1)) {
            int j = 0;
            while (j++ < Integer.parseInt(s1)) {
              stack.push(sb.toString());
            }
            break;
          } else {
            sb.insert(0, s1);
          }
        }
      }
    }

    StringBuilder res = new StringBuilder();
    while (!stack.empty()) {
      res.insert(0, stack.pop());
    }

    return res.toString();
}

private boolean isDigital(String s) {
    try {
        Integer.parseInt(s);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
}
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