每日算法练习——损坏的键盘（又名：悲剧文本）（Broken Keyboard）

问题描述

在显示屏上盲打一段文字，在这过程中由于键盘的问题，Home键与end键会自动按下，显有一段文本，其中‘[’表示Home键按下，‘]’表示End键按下，求出显示屏上的文字排序

示例输入

This_is_a_[Beiju]_text

[[]][][]Happy_Birthday_to_Tsinghua_University

示例输出

BeijuThis_is_a__text

Happy_Birthday_to_Tsinghua_University

问题分析

废话：

很容易有这样的思路，找出‘[’与‘]’之间的文字将其移到文字的最前面即可，但是对于在一段文字前插入字符，每插入一个字符，在下一次插入时，其耗费的时间便越长，需要剩余文本全体想后移一位。故而，单纯的使用数组是不可取的。

借助于链表的思想，设定一个next，使得每个元素与下一个元素有一定的关联，传统意义上的链表多用指针来表示，但是在算法竞赛中，使用指针实在不是上上之选，而且也过于麻烦，因此我们这样假定：

s[ ]：输入的样本为字符数组，s[0]设为0，字符从s[1]开始输入

next[ ]：s[next[i]]=p[i+1]（p[ ]：输出的样本为字符数组）  即next[i]表示s[i]的下一个

对《算法竞赛入门经典》中的样例代码分析：

#include 
#include 
#include 
#define maxn 1000

int main()
{
    int last,cur,next[maxn];    //last记录末位置，cur指向当前位置，next[]记录输出顺序
    int i;
    char s[maxn];   //输入字符串
    while(scanf("%s",s+1)==1)      //s[0]空出
    {
        last=cur=0;
        next[0]=0;  //next[i]置0，意为不指向任何值
        
        for(i=1;i<=strlen(s+1);i++)
        {
            if(s[i]=='[') cur=0;    //当输入]时，cur光标指向首位置
            else if(s[i]==']')  cur=last;   //当输入]时，cur光标指向末尾
            else    //当读入其他字符时，插值操作
            {
                next[i]=next[cur];
                next[cur]=i;
                if(last==cur)   last=i; //当末尾值和当前光标位置相同时，last和cur一样向i跟进
                cur=i;  //尾光标向后移动 
            }
        }
        //顺次输出 
        for(i=next[0];i!=0;i=next[i])
            printf("%c",s[i]);
        printf("\n");

    }
    return 0;
}

 

刘汝佳一上来就把链表的核心抛出来了，我足足看了一下午。
0.为了方便起见，常常在链表第一个元素之前放一个虚拟节点s[0]
1.光标cur，最后一个字符编号last，其实只是由于这题home，end的条件限制，如果用数组建立单链表，只需要next[i]和s[i]
2.其中next[i]是s[i]连的下一个字符的编号，比如：
s[0],next[0]=3连下一个字符->
s[next[0]],next[next[0]]
3.在本题中，如果next[i]=0，说明不知道这个节点连哪个下一个节点，如果全部插入完节点，遇到next[i]=0，就意味着这个链表已经结束
所以有如下对链表遍历的方法：

        for(i=next[0];i!=0;i=next[i])
            printf("%c",s[i]);

4.下面说说如何插入
s[i]对应一个next[i],那么s[i]下一个连的是s[next[i]],next[next[i]]
如果在s[i]后面插入s[j]next[j]
只需next[j]=next[i],next[i]=j
新节点j先插到s[i]指向的s[next[i]]的前面，再把前面i的后面连的那个节点改为新插入的那个j

5.再来说说本题
a.只需改变s的输出顺序，输出s[next[i]]
b.多了个[],就是说插入的位置会发生变化。
★c.next[]数组来记录输出顺序。★

加下来使用一组输入演示过程，便于理解，需要提醒的是：下图中s是输入字符串，当输出next的下标对应的s中的字符时，下一个要输出的字符的下标的next下标，是当前next的值

(纠正，下图中是next下标，不是下表)

比如一般输入abc[def]xyz

输入a的时候next[0]=0，输入b的时候next[0]=1,next[1]=0 ,输入c的时候next[2]=next[1]=0,next[1]=i=2,以此类推

当i=4时，读到‘[’的时候，cur置0，光标指到首位，

进入下一个循环，将首位的next值提到next[i]的位置:

变成next[0]=5,next[5]=1，此时last停留在last=4；

接着继续else if循环，知道读到‘]’，此时进入if语句cur=last=4，

继续循环，将会进入else if语句将next[cur]赋值给next[i]，将i赋值给next[i]，如下：

继续循环直到结束，会得到以下结果：

接下来按照next[]的指示

        for(i=next[0];i!=0;i=next[i])
            printf("%c",s[i]);

next[0]=5 即输出s[5]；next[next[0]=5]=6 即输出s[6]；next[next[6]=7] 即输出s[7]；next[next[6]=7]=1,即输出s[1]；以此类推

输出：

defabcxyz

6.悟道可能时算法学习必经之路，多看就明白了