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数据结构与算法09-字符串去重

数据结构与算法09-字符串去重

作者: 随意昵称你能懂得 | 来源:发表于2020-04-24 20:45 被阅读0次

    题目:

    • 去除重复字母(LeetCode-困难)
    给你一个仅包含小写字母的字符串,请你去除字符串中重复的字母,使得每个字母只出现一次。需保证返回结果的字典序最小(要求不能打乱其他字符的相对位置)
    示例1:
    输入:"bcabc"
    输出:"abc"

    示例2:
    输入:"cbacdcbc"
    输出:"acdb"

    解题关键:

    字典序: 字符串之间比较和数字比较不一样; 字符串比较是从头往后挨个字符比较,那个字符串大取决于两个字符串中第一个对应不相等的字符; 例如 任意一个a开头的字符串都大于任意一个b开头的字符串;例如字典中apple 大于 book;
    题目的意思,你去除重复字母后,需要按最小的字典序返回.并且不能打乱其他字母的相对位置;
    例如 bcabc 你应该返回abc, 而不是bca,cab;
    例如 cbacdcbc 应该返回acdb,而不是cbad,bacd,adcb
    例如 zab,应该返回zab,而不是abz;

    思路:

    1. 判断字符串可能出现的特殊情况
    2. 用一个record数组记录字符串中字母出现的次数;
    3. 申请一个字符串栈stack用来存储去除重复字母的结果,并利用它的特性帮助我们找到正确的顺序;
    4. 遍历字符串s
    5. 从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中.如果当前字符是否存在于栈的定义一个falg 标记isExist, 0表示不存在, 1表示存在
    6. 如果isExist存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一,并继续遍历下一个字符; 表示当前的stack已经有这个字符了没有必要处理这个重复的字母;
    7. 如果isExist不存在,则
      如果不存在,则需要循环一个找到一个正确的位置,然后在存储起来;
      如果不存在,跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素,然后将当前字符入栈
      top > -1表示栈非空
      stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大
      record[stack[top]] > 1表示后面还会出现
      通过一个while循环找到将栈中位置错误的数据,出栈. 找当前合适的位置,则结束while循环;
      找到合理的位置后,则将当前字符s[i]入栈;
    8. 直到遍历完所有字符后,则为字符串栈stack 添加一个结束符'\0',并返回当前字符串首地址;

    代码:

    char *removeDuplicateLetters(char *s) {
        /*
         ① 特殊情况处理,s为空,或者字符串长度为0;
         ② 特殊情况,s的长度为1,则没有必要后续的处理,则直接返回s;
         */
        if (s == NULL || strlen(s) == 0) {
            return "";
        }
        if (strlen(s) == 1) {
            return s;
        }
        
        //record数组,用来记录字符串s中每个字符未来会出现的次数;
        char record[26] = {0};
        int len = (int)strlen(s);
        
        //申请一个字符串stack;(用栈的特性来进行stack字符串的数据进出)
        char* stack = (char*)malloc(len * 2 * sizeof(char));
        //memset(void *s, int ch, size_t n) 将stack len*2*sizeof(char)长度范围的空间填充0;
        memset(stack, 0, len * 2 * sizeof(char));
        //stack 栈顶赋初值为-1;
        int top = -1;
        
        //1.统计每个字符的频次
        //例如bcabc  recod[26] = {1,2,2};
        int i;
        for (i = 0; i < len; i++) {
            record[s[i] - 'a']++;
        }
        
        //2.遍历s,入栈
        for (i = 0; i < len; i++) {
            
            //isExist 标记, 判断当前字符是否存在栈中;
            int isExist = 0;
            
            //①从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中
            //如果当前字符是否存在于栈的flag, 0表示不存在, 1表示存在
            //top指向栈顶(也是执行stack字符串最后一个字符的位置,表示字符串长度上限)
            for (int j = 0; j <= top; j++) {
                if (s[i] == stack[j]) {
                    isExist = 1;
                    break;
                }
            }
            
            //② 如果存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一,并继续遍历下一个字符
            //③ 如果不存在,则需要循环一个正确位置存储起来;
            //④ 如果不存在,跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素,然后将当前字符入栈
            // top > -1表示栈非空
            //stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大
            //record[stack[top]] > 1表示后面还会出现
            //例如b,c因为不符合以下条件会直接入栈.stack[] = "bc",但是当当前字符是"a"时,由于bcabc,a不应该是在stack的顺序是"bca",所以要把位置不符合的字符出栈;
            //top = 1,stack[top] > s[i], c>a; 并且stack[top] 在之后还会重复的出现,所以我们可以安心的把stack中的栈顶C出栈,所以stack[]="b",top减一后等于0; 同时也需要将record[c]出现次数减一;
            //top=0,stack[top]>s[i],b>a,并且stack[top] 在之后还会出现,所以stack把栈顶b出栈,所以此时栈stack[]="",top减一后等于-1, 此时栈中位置不正确的字符都已经移除;
            
            if (isExist == 1) {
                record[s[i] - 'a']--;
            } else {
                while (top > -1 && stack[top] > s[i] && record[stack[top] - 'a'] > 1) {
                   
                    // 跳过该元素,频次要减一
                    record[stack[top] - 'a']--;
                    // 出栈
                    top--;
                }
                
                //⑤ 结束while 循环;
                //循环结束的3种可能性:(1)移动到栈底(top == -1) ; (2)栈顶元素小于当前元素(stack[top] <= s[i]) (3)栈顶元素后面不出现(record[stack[top]] == 1)
                // 此时,当前元素要插入到top的下一个位置
                // top往上移动1位
                top++;
                // 入栈
                stack[top] = s[i];
            }
        }
        
        //结束栈顶添加字符结束符
        stack[++top] = '\0';
        
        return stack;
    }
    

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