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数据结构与算法-字符串编码

数据结构与算法-字符串编码

作者: Joker_King | 来源:发表于2020-05-02 13:29 被阅读0次

    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".
    

    解题思路:

    例如:12[a]为例;

    1.遍历字符串 S

    2.如果当前字符不为方括号"]" 则入栈stack中;

    2.如果当前字符遇到了方括号"]" 则:

    ① 首先找到要复制的字符,例如stack="12[a",那么我要首先获取字符a;将这个a保存在另外一个栈去tempStack;

    ② 接下来,要找到需要备份的数量,例如stack="12[a",因为出栈过字符"a",则当前的top指向了"[",也就是等于2;

    ③ 而12对于字符串是2个字符, 我们要通过遍历找到数字12的top上限/下限的位置索引, 此时上限curTop = 2, 下限通过出栈,top = -1;

    ④ 根据范围[-1,2],读取出12保存到strOfInt 字符串中来, 并且将字符"12\0",转化成数字12;

    ⑤ 当前top=-1,将tempStack中的字符a,复制12份入栈到stack中来;

    ⑥ 为当前的stack扩容, 在stack字符的末尾添加字符结束符合'\0';

    代码实现:

    char * decodeString(char * s) {
        /*.
         1.获取字符串长度
         2.设置默认栈长度50
         3.开辟字符串栈(空间为50)
         4.设置栈头指针top = -1;
         */
        int len = (int)strlen(s);
        int stackSize = 50;
        char* stack = (char*)malloc(stackSize * sizeof(char));
        int top = -1;
        
        //遍历字符串,在没有遇到"]" 之前全部入栈
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            if (s[i] != ']') {
                //优化:如果top到达了栈的上限,则为栈扩容;
                if (top == stackSize - 1) {
                    stack = realloc(stack, (stackSize += 50) * sizeof(char));
                }
                //将字符入栈stack
                stack[++top] = s[i];
                printf("#① 没有遇到']'之前# top = %d\n",top);
            }
            else {
                int tempSize = 10;
                char* temp = (char*)malloc(tempSize * sizeof(char));
                int topOfTemp = -1;
                
                printf("#② 开始获取要复制的字符信息之前 # top = %d\n",top);
                //从栈顶位置开始遍历stack,直到"["结束;
                //把[a]这个字母a 赋值到temp栈中来;
                //简单说,就是将stack中方括号里的字符出栈,复制到temp栈中来;
                while (stack[top] != '[') {
                    
                    //优化:如果topOfTemp到达了栈的上限,则为栈扩容;
                    if (topOfTemp == tempSize - 1) {
                        temp = realloc(temp, (tempSize += 10) * sizeof(char));
                    }
                    //temp栈的栈顶指针自增;
                    ++topOfTemp;
                    //将stack栈顶字符复制到temp栈中来;
                    temp[topOfTemp] = stack[top];
                    //stack出栈,则top栈顶指针递减;
                    top--;
                }
                printf("#② 开始获取要复制的字符信息之后 # top = %d\n",top);
                
                //找到倍数数字.strOfInt字符串;
                //注意:如果是大于1位的情况就处理
                char strOfInt[11];
                //p记录当前的top;
                int curTop = top;
                printf("#③ 开始获取数字,数字位置上限 # curTop = %d\n",curTop);
                
                //top--的目的是把"["剔除,才能找到数字;
                top--;
                //遍历stack得出数字
                //例如39[a] 就要找到这个数字39.
                //p指向当前的top,我就知道上限了; 那么接下来通过循环来找它的数字下限;
                //结束条件:栈指针指向为空! stack[top] 不等于数字
                while (top != -1 && stack[top] >= '0' && stack[top] <= '9') {
                    top--;
                }
                printf("#③ 开始获取数字,数字位置下限 # top = %d\n",top);
                
                //从top-1遍历到p之间, 把stack[top-1,p]之间的数字复制到strOfInt中来;
                //39中3和9都是字符. 我们要获取到这2个数字,存储到strOfInt数组
                for (int j = top + 1; j < curTop; ++j) {
                    strOfInt[j - (top + 1)] = stack[j];
                }
                //为字符串strOfInt数组加一个字符结束后缀'\0'
                strOfInt[curTop - (top + 1)] = '\0';
                
                //把strOfInt字符串转换成整数 atoi函数;
                //把字母复制strOfInt份到stack中去;
                //例如39[a],就需要把复制39份a进去;
                int curNum = atoi(strOfInt);
                for (int k = 0; k < curNum ; ++k) {
                    
                    //从-1到topOfTemp 范围内,复制curNum份到stackTop中去;
                    int kk = topOfTemp;
                    while (kk != -1) {
                        
                        //优化:如果stack到达了栈的上限,则为栈扩容;
                        if (top == stackSize - 1) {
                            stack = realloc(stack, (stackSize += 50) * sizeof(char));
                        }
                        
                        //将temp栈的字符复制到stack中;
                        //stack[++top] = temp[kk--];
                        ++top;
                        stack[top] = temp[kk];
                        kk--;
                        
                    }
                }
                free(temp);
                temp = NULL;
            }
        }
        //realloc 动态内存调整;
        //void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);
        //构成字符串stack后, 在stack的空间扩容.
        char* ans = realloc(stack, (top + 1) * sizeof(char));
        ans[++top] = '\0';
        
        //stack 栈不用,则释放;
        free(stack);
        return ans;
    }
    

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