LeetCode 394 字串解碼

給定乙個經過編碼的字串，返回它解碼後的字串。

編碼規則為: k[encoded_string]，表示其中方括號內部的 encoded_string 正好重複 k 次。注意 k 保證為正整數。

你可以認為輸入字串總是有效的；輸入字串中沒有額外的空格，且輸入的方括號總是符合格式要求的。

此外，你可以認為原始資料不包含數字，所有的數字只表示重複的次數 k ，例如不會出現像 3a 或 2[4] 的輸入。

示例 1：

輸入：s = "3[a]2[bc]"
輸出："aaabcbc"

示例 2：

輸入：s = "3[a2[c]]"
輸出："accaccacc"

示例 3：

輸入：s = "2[abc]3[cd]ef"
輸出："abcabccdcdcdef"

示例 4：

輸入：s = "abc3[cd]xyz"
輸出："abccdcdcdxyz"

2.1 輔助棧法

本題難點在於括號內巢狀括號，需要從內向外生成與拼接字串，這與棧的先入後出特性對應。

演算法流程：

一、構建輔助棧stack，遍歷字串 s 中每個字元 c；

當 c 為數字時，將數字字元轉化為數字 multi，用於後續倍數計算；

當 c 為字母時，在 res 尾部新增 c；

當 c 為 [ 時，將當前multi和res入棧，並分別置空置 0：

1）記錄此[前的臨時結果res至棧，用於發現對應]後的拼接操作；

2）記錄此[前的倍數multi至棧，用於發現對應]後，獲取multi × [...]字串。

3）進入到新[後，res和multi重新記錄。

當c為]時，stack出棧，拼接字串res = last_res + cur_multi * res，其中:

1）last_res是上個[到當前[的字串，例如"3[a2[c]]"中的a；

2）cur_multi是當前 [ 到 ] 內字串的重複倍數，例如"3[a2[c]]"中的2。

二、返回字串 res。

class
solution
:def
decodestring
(self, s:
str)
->
str:
stack, res, multi =
,"",0
for c in s:
if c ==
'[':
[multi, res]
)                res, multi ="",
0elif c ==
']':
cur_multi, last_res = stack.pop(
)                res = last_res + cur_multi * res
elif
'0'<= c <=
'9':
multi = multi *10+
int(c)
else
:                res += c
return res

複雜度分析：

時間複雜度 o(n)，一次遍歷 s；

空間複雜度o(n)，輔助棧在極端情況下需要線性空間，例如2[2[2[a]]]。

2.2 遞迴法

總體思路與輔助棧法一致，不同點在於將[和]分別作為遞迴的開啟與終止條件：

當s[i] == ']'時，返回當前括號內記錄的res字串與 ] 的索引i（更新上層遞迴指標位置）；

當s[i] == '['時，開啟新一層遞迴，記錄此[...]內字串tmp和遞迴後的最新索引i，並執行res + multi * tmp拼接字串。

遍歷完畢後返回res。

class
solution
:def
decodestring
(self, s:
str)
->
str:
defdfs
(s, i)
:            res, multi ="",
0while i <
len(s):if
'0'<= s[i]
<=
'9':
multi = multi *10+
int(s[i]
)elif s[i]
=='['
:                    i, tmp = dfs(s, i +1)
res += multi * tmp
multi =
0elif s[i]
==']'
:return i, res
else
:                    res += s[i]
i +=
1return res
return dfs(s,
0)

複雜度分析：

時間複雜度 o(n)，遞迴會更新索引，因此實際上還是一次遍歷 s；

空間複雜度 o(n)，極端情況下遞迴深度將會達到線性級別。

leetcode題解

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