算法，是我们程序员纵向发展所必须攀登的一座大山，下面我们做一些算法题，难度逐渐递增。当然我们碰见解不开的题时千万不要气馁，有时候一天做出一道题，都是很不容易的。
- 充分阅读题目.了解题目背后的关键意思;
- 分析题目,涉及到哪些数据结构,对问题进行分类. 到底属于链表问题, 栈思想问题, 字符串问题,二叉树问题,图相关问题,排序问题; 与你之前所接触过的算法题有没有类似,找到问题的解题思路
- 实现算法. 在算法的实现的过程,并不是一蹴而就, 肯定是需要不断的调试,修改的;
- 验证算法正确性
- 找到题源, 看其他的开发者对齐的解决思路.
- 找到题解建议之后, 对于其他优秀思路,分析它的优势,并且学习它的思路.并且写成其他解法的代码
- 算法题的解题能力来自于2点: 对于数据结构与算法核心问题是否夯实 + 是否有足够多且足够耐心的积累;
其中第五步和第六步格外的重要，我们在作出算法题之后，不要沉迷于短暂的喜悦之中，而是要多看看其他大神的解题思路，取其精华，学习思想，算法最重要的还是思想，只做题的话就有点拣了芝麻丢了西瓜的意思了
我们做算法的时候可以多利用栈的思想（先进后出）解决问题，有时候会特别方便，那么什么时候可以利用栈思想呢？大体分为以下三点：
- 数据是线性的
- 问题中常常涉及到数据的来回比较,匹配问题;例如,每日温度,括号匹配,字符串解码,去掉重复字母等问题.
- 问题中涉及到数据的转置,例如进制问题.链表倒序打印问题等
Tip：注意并不是说栈思想只是一个解决的的参考思想.并不是万能的.它适用于以上这样的情况下去解决问题;
1. 进制转化问题（LeetCode-简单）
给定一个十进制的数字N，将其转化为M进制（以8为例）。
解题思路：
- 初始化一个空栈S
- 当十进制N非零时,循环执行以下操作
- 把N与8求余得到的八进制数压入栈S;
- N更新为N与8的商;
- 当栈S非空时,循环执行以下操作
- 弹出栈顶元素e;
- 输出e;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 顺序栈结构 */
typedef struct
{
SElemType data[MAXSIZE];
int top; /* 用于栈顶指针 */
}SqStack;
//4.1 构建一个空栈S
Status InitStack(SqStack *S){
S->top = -1;
return OK;
}
//4.2 将栈置空
Status ClearStack(SqStack *S){
//疑问: 将栈置空,需要将顺序栈的元素都清空吗?
//不需要,只需要修改top标签就可以了.
S->top = -1;
return OK;
}
//4.3 判断顺序栈是否为空;
Status StackEmpty(SqStack S){
if (S.top == -1)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
//4.4 返回栈的长度
int StackLength(SqStack S){
return S.top + 1;
}
//4.5 获取栈顶
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e){
if (S.top == -1)
return ERROR;
else
*e = S.data[S.top];
return OK;
}
//4.6 插入元素e为新栈顶元素
Status PushData(SqStack *S, SElemType e){
//栈已满
if (S->top == MAXSIZE -1) {
return ERROR;
}
//栈顶指针+1;
S->top ++;
//将新插入的元素赋值给栈顶空间
S->data[S->top] = e;
return OK;
}
//4.7 删除S栈顶元素,并且用e带回
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e){
//空栈,则返回error;
if (S->top == -1) {
return ERROR;
}
//将要删除的栈顶元素赋值给e
*e = S->data[S->top];
//栈顶指针--;
S->top--;
return OK;
}
//4.8 从栈底到栈顶依次对栈中的每个元素打印
Status StackTraverse(SqStack S){
int i = 0;
printf("此栈中所有元素");
while (i<=S.top) {
printf("%d ",S.data[i++]);
}
printf("\n");
return OK;
}
解题如下：
void conversion(int N){
SqStack S;
SElemType e;
//1.初始化一个空栈S
InitStack(&S);
//2.
while (N) {
PushData(&S, N%8);
N = N/8;
}
//3.
while (!StackEmpty(S)) {
Pop(&S, &e);
printf("%d\n",e);
}
}
2. 爬楼梯问题（LeetCode-中等）
假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢？注意：给定 n 是一个正整数。
示例例1:
输⼊入: 2
输初: 2
解释: 有2种⽅方法可以爬到楼顶
①. 1阶+1阶
②. 2阶
示例例2:
输⼊入: 3
输初: 3
解释: 有3种⽅方法可以爬到楼顶
①. 1阶+1阶+1阶
②. 1阶+2阶
③. 2阶+1阶
我们分为两种方法解答：①.递归法 ②. 动态规划法
方法一:递归求解法
/*
f(n) = f(n-1) + f(n-2);
f(1)=1;
f(2)=1;
*/
int ClimbStairs_1(int n){
if (n<1) return 0;
if (n == 1) return 1;
if (n == 2) return 2;
return ClimbStairs_1(n-1) + ClimbStairs_1(n-2);
}
方法二:动态规划法
int ClimbStairs(int n){
if(n==1) return 1;
int temp = n+1;
int *sum = (int *)malloc(sizeof(int) * (temp));
sum[0] = 0;
sum[1] = 1;
sum[2] = 2;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
sum[i] = sum[i-1] + sum[i-2];
}
return sum[n];
}
3. 杨辉三角（LeetCode-中等）
给定一个非负整数 numRows，生成杨辉三角的前 numRows 行。在杨辉三角中，每个数是它左上方和右上方的数的和。
示例:
输入: 5
输出:
[
[1],
[1,1],
[1,2,1],
[1,3,3,1],
[1,4,6,4,1]
]
我们利用动态规划法解决这个问题。
思路:
- 第一层循环控制行数i : 默认[i][0] = 1,[i][i] = 1
- 第二层循环控制列数j : triangle[i][j] = triangle[i-1][j-1] + triangle[i-1][j]
int** generate(int numRows, int* returnSize){
*returnSize = numRows;
int **res = (int **)malloc(sizeof(int*)*numRows);
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
res[i] = (int *)malloc(sizeof(int)*(i+1));
res[i][0] = 1;
res[i][i] = 1;
for (int j = 1; j < i; j++) {
res[i][j] = res[i-1][j] + res[i-1][j-1];
}
}
return res;
}
动态规划
动态规划(英语:Dynamic programming，简称 DP)是一种在数学、管理理科学、计算机科学、经济学和⽣生物信息 学中使⽤用的，通过把原问题分解为相对简单的⼦子问题的⽅方式求解复杂问题的方法。
动态规划常常适⽤用于有重叠⼦子问题和最优⼦子结构性质的问题，动态规划⽅方法所耗时间往往远少于朴素解法。
动态规划背后的基本思想非常简单。⼤致上，若要解一个给定问题，我们需要解其不不同部分(即⼦问题)，再根据子问题的解以得出原问题的解。动态规划往往用于优化递归问题，例如斐波那契数列，如果运用递归的方式来求解会重复计算很多相同的子问题，利⽤用动态规划的思想可以减少计算量。通常许多子问题⾮常相似，为此动态规划法试图仅仅解决每个子问题一次，从⽽而减少计算量。
⼀旦某个给定⼦子问题的解已经算出，则将其记忆化存储，以便下次需要同一个⼦问题解之时直接查表。这种做法在重复子问题的数目关于输入的规模呈指数增⻓时特别有用。
4. 括号匹配检验（LeetCode-中等）
假设表达式中允许包含两种括号:圆括号与方括号,其嵌套顺序随意,即() 或者[([][])]都是正确的.而这 [(]或者(()])或者([()) 都是不正确的格式. 检验括号是否匹配的方法可用"期待的急迫程度"这个概念来描述.
第一种解法：链式存储
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 链栈结构 */
typedef struct StackNode
{
SElemType data;
struct StackNode *next;
}StackNode,*StackNodePtr;
typedef struct
{
int count;
StackNodePtr top;
}LinkStack;
Status InitStack(LinkStack *S){
S->top = (StackNodePtr)malloc(sizeof(StackNode));
if (S->top == NULL) {
return ERROR;
}
S->top = NULL;
S->count = 0;
return OK;
}
Status Push(LinkStack *S ,char data){
if (!S) return ERROR;
StackNodePtr temp = (StackNodePtr)malloc(sizeof(StackNode));
temp->data = data;
temp->next = S->top;
S->top = temp;
S->count++;
return OK;
}
Status Pop(LinkStack *S ,char *e){
if (!S || !S->top) return ERROR;
*e = S->top->data;
StackNodePtr node = S->top;
S->top = S->top->next; // 更换头结点
S->count--;
free(node);
return OK;
}
Status BracketsCheck(char *string) {
LinkStack stack;
InitStack(&stack);
char *p = string;
while (*p) {
if (*p == '[' || *p == '(') {
if (!Push(&stack, *p)) {
return FALSE;
}
} else if (*p == ']') {
char bracket = 0;
if (!Pop(&stack, &bracket) || bracket != '[') {
return FALSE;
}
} else if (*p == ')') {
char bracket = 0;
if (!Pop(&stack, &bracket) || bracket != '(') {
return FALSE;
}
}
p++;
}
return TRUE;
}
if (BracketsCheck("([]())")) {
printf("括号格式正确\n");
} else {
printf("括号格式错误\n");
}
第二种解法：顺序存储
typedef struct {
char * base ;//栈底指针
char * top ; //栈顶指针
int stacksize; //栈MaxSize
}SqStack;
//初始化栈
/*
思路:
1. 如果栈底为空
2. 分配一个最大容量Stack_Init_Size的数组,栈底/栈顶都指向与它.[参考图空栈情况]
3. 初始化栈的最大容易Stack_Init_Size
*/
int Init(SqStack *stack){
stack->base = (char *)malloc(sizeof(char)*Stack_Init_Size);
stack->top = stack->base;
if (stack->base == NULL) {
return -1;
}
stack->stacksize = Stack_Init_Size;
printf("初始化成功\n");
return 0;
}
//获取栈顶数据
/*
思路:
1.判断栈是否为空
2.非空,则栈定指针-1,返回栈顶元素;
*/
char GetTop(SqStack stack){
if (stack.base == stack.top) {
printf("没有数据\n");
return '#';
}
return *(stack.top-1);
}
//往栈中插入元素
/*
思路:
1.判断栈是否已满,若满则返回ERROR #问题:如何判断栈是否已满?
2.栈满,则续容空间 #问题:如何给已满栈续容空间?
3.将元素element压栈
4.栈顶指针加"1"
*/
Status PushData(SqStack *stack,char element){
if (stack->top - stack->base == Stack_Init_Size) {
//栈满扩容
stack->base = (char*)realloc(stack->base, Stack_Increment*sizeof(char));
stack->top = stack->base + stack->stacksize;
stack->stacksize += Stack_Increment;
}
*stack->top = element;
stack->top +=1;
return OK;
}
//删除栈顶元素
/*
思路:
1.判断栈是否已空
2.非空,则获取栈顶元素,并将栈顶减"1";
*/
char PopData(SqStack *stack){
if(stack->top==stack->base){
printf("栈为空\n");
return '#';
}
//printf("删除数据成功");
return *--stack->top;
}
//释放栈空间
int Destroy(SqStack *stack){
free(stack->base);
stack->stacksize=0;
return 0;
}
//处理数据，借助栈判断
/*
思路:
1. 将第0个元素压栈
2. 遍历[1,strlen(data)]
(3). 取栈顶字符
(4). 检查该字符是左括号("(","[")
a.是左"(",则判断紧接其后的data[i]是为右")"
YES->压栈,NO->出栈
b.是左"[",则判断紧跟其后的data[i]是为右"]"
YES->压栈,NO->出栈
c.表示式如果以"#"结尾,则判断紧跟其后的data是为左"(""]"
YES->压栈,NO->-1;
3.遍历结束,则判断栈是否为空,为空则表示匹配成功;否则匹配失败;
[ ( [ ] [ ] ) ]
1 2 3 4 5 6 7 8
*/
int ExecuteData(SqStack stack,char* data){
PushData(&stack,data[0]);
for(int i=1;i匹配成功 否则返回"-1"匹配失败
if(stack.top==stack.base){
Destroy(&stack);
return 0;
}
else{
Destroy(&stack);
return -1;
}
}
SqStack stack;
Init(&stack);
char data[180];
printf("请输入要校验的符号:\n");
scanf("%s",data);
int result = ExecuteData(stack,data);
if(result==0)printf("括号是正确匹配的\n");
else printf("括号匹配不正确\n");
5. 每日气温
根据每日 气温 列表，请重新生成一个列表，对应位置的输入是你需要再等待多久温度才会升高的天数。如果之后都不会升高，请输入 0 来代替。
例如，给定一个列表 temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]，你的输出应该是 [1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0]。
提示：气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的都是 [30, 100] 范围内的整数。
提示：气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的均为华氏度，都是在 [30, 100] 范围内的整数。
解题关键: 实际上就是找当前元素 从[i,TSize] 找到大于该元素时. 数了几次. 首先最后一个元素默认是0,因为它后面已经没有元素了.
typedef struct Temp {
int index;/* 用于栈顶指针 */
int temp;
} Temp;
int* dailyTemperatures(int* T, int TSize, int* returnSize) {
int *ans = (int *)calloc(TSize, sizeof(int ));
Temp *stack = (Temp *)malloc(sizeof(Temp) * TSize);
*returnSize = TSize;
int top = 0;
for (int i = 0; i < TSize; i++) {
printf("%d %d\n",top,stack[top].temp);
if (top > 0 && T[i] > stack[top].temp) { // 栈中有值，且当前温度比栈顶温度更高
for (; top > 0 && T[i] > stack[top].temp; top--) { // 遍历比栈顶温度低的温度
ans[stack[top].index] = i - stack[top].index; // 计算相隔天数
}
}
// 入栈当前温度。每次都是入栈新的温度
top++;
stack[top].index = i;
stack[top].temp = T[i];
}
return ans;
}
int temperatures[8] = {73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73};
int returnSize;
int *result = dailyTemperatures(temperatures, 8, &returnSize);
for (int i = 0; i < returnSize; i++) {
printf("%d ", result[i]);
}
printf("\n");
typedef struct Temp {
int index;/* 用于栈顶指针 */
int temp;
} Temp;
int* dailyTemperatures(int* T, int TSize, int* returnSize) {
/* 存储结果 */
// int *ans = (int *)malloc(sizeof(int) * TSize);
int *ans = (int *)calloc(TSize, sizeof(int ));
/* 存储原始的气温数据 */
Temp *stack = (Temp*)malloc(sizeof(Temp) * TSize);
*returnSize = TSize;
int top = 0;
/* 73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73 */
for (int i = 0; i < TSize; i++) {
printf("%d %d\n",top,stack[top].temp);
if (top > 0 && T[i] > stack[top].temp) { // 栈中有值，且当前温度比栈顶温度更高
for (; top > 0 && T[i] > stack[top].temp; top--) { // 遍历栈内的温度有没有比当前温度低的温度
ans[stack[top].index] = i - stack[top].index; // 计算相隔天数
printf("内层循环%d\n",top);
}
}
// 入栈当前温度。每次都是入栈新的温度
top++;
stack[top].index = i;
stack[top].temp = T[i];
}
return ans;;
}
/*
暴力法1:
1. 从左到右开始遍历,从第一个数到最后一个数开始遍历. 最后一个数因为后面没有元素,默认是0,不需要计算;
2. 从[i+1,TSize]遍历,每个数直到找到比它大的数,数的次数就是对应的值;
*/
int *dailyTemperatures_1(int* T, int TSize, int* returnSize){
int *result = (int *)malloc(sizeof(int) * TSize);
*returnSize = TSize;
result[TSize-1] = 0;
for(int i = 0;i < TSize-1;i++)
if(i>0 && T[i] == T[i-1])
result[i] = result[i-1] == 0 ? 0 : result[i-1]-1;
else{
for (int j = i+1; j < TSize; j++) {
if(T[j] > T[i]){
result[i] = j-i;
break;
}
if (j == TSize-1) {
result[i] = 0;
}
}
}
return result;
}
/*
跳跃对比:
1. 从右到左遍历. 因为最后一天的气温不会再升高,默认等于0;
2. i 从[TSize-2,0]; 从倒数第二天开始遍历比较. 每次减一;
3. j 从[i+1,TSize]遍历, j+=result[j],可以利用已经有结果的位置进行跳跃,从而减少遍历次数
-若T[i]= 0; i--) {
for (int j = i+1; j < TSize; j+=result[j]) {
if (T[i] < T[j]) {
result[i] = j-i;
break;
}else
{
if (result[j] == 0) {
result[i] = 0;
break;
}
}
}
}
return result;
}
/*
思路:
1. 初始化一个栈(用来存储索引),value数组
1. 栈中存储的是元素的索引值index;
2.将当前元素和栈顶元素比较;
如果栈为空,那么直接将当前元素索引index 存储到栈中;
如果栈顶元素>当前元素,则将当前元素索引index 存储到栈中;
如果栈顶元素<当前元素,则将当前元素索引index-栈顶元素index,计算完毕则将当前栈顶元素移除,将当前元素索引index 存储到栈中
*/
int* dailyTemperatures_3(int* T, int TSize, int* returnSize) {
int* result = (int*)malloc(sizeof(int)*TSize);
// 用栈记录T的下标。
int* stack_index = malloc(sizeof(int)*TSize);
*returnSize = TSize;
// 栈顶指针。
int top = 0;
int tIndex;
for (int i = 0; i < TSize; i++)
result[i] = 0;
for (int i = 0; i < TSize; i++) {
printf("\n循环第%d次,i = %d\n",i,i);
// 若当前元素大于栈顶元素，栈顶元素出栈。即温度升高了，所求天数为两者下标的差值。
while (top > 0 && T[i] > T[stack_index[top-1]]) {
tIndex = stack_index[top-1];
result[tIndex] = i - tIndex;
top--;
printf("tIndex = %d; result[%d] = %d, top = %d \n",tIndex,tIndex,result[tIndex],top);
}
// 当前元素入栈。
stack_index[top] = i;
printf("i= %d; StackIndex[%d] = %d ",i,top,stack_index[top]);
top++;
printf(" top = %d \n",top);
}
return result;
}
6.一只青蛙一次可以跳上1级台阶，也可以跳上2级。。。。。它也可以跳上n级，此时该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法？
用数学归纳法可以证明：f(n)=2n−1f(n)=2n−1.
递归式证明：
当n = 1 时， 只有一种跳法，即1阶跳：Fib(1) = 1;
当n = 2 时， 有两种跳的方式，一阶跳和二阶跳：Fib(2) = Fib(1) + Fib(0) = 2;
当n = 3 时，有三种跳的方式，
第一次跳出一阶后，后面还有Fib(3-1)中跳法；
第一次跳出二阶后，后面还有Fib(3-2)中跳法；
第一次跳出三阶后，后面还有Fib(3-3)中跳法
Fib(3) = Fib(2) + Fib(1)+Fib(0)=4;
当n = n 时，共有n种跳的方式，
第一次跳出一阶后，后面还有Fib(n-1)中跳法；
第一次跳出二阶后，后面还有Fib(n-2)中跳法……………………..
第一次跳出n阶后, 后面还有 Fib(n-n)中跳法.
Fib(n) = Fib(n-1)+Fib(n-2)+Fib(n-3)+……….+Fib(n-n)=Fib(0)+Fib(1)+Fib(2)+…….+Fib(n-1)
又因为Fib(n-1)=Fib(0)+Fib(1)+Fib(2)+…….+Fib(n-2)
两式相减得：Fib(n)-Fib(n-1)=Fib(n-1)
=====》 Fib(n) = 2*Fib(n-1) n >= 2
递归等式如下：
n = 1 f(n) = 1;
n = 2 f(n) = 2;
n > 2 f(n) = 2 * f(n-1);
所以：f(n)=2∗f(n−1)=2∗2(n−2)....=2n−1∗f(0)=2n−1f(n)=2∗f(n−1)=2∗2(n−2)....=2n−1∗f(0)=2n−1
int FrogJump12nStepRecursive(int n)
{
if (n == 1){
return 1;
}else if (n == 2){
return 2;
}else{
return 2 * FrogJump12nStepRecursive(n - 1);
}
}
7. 取出重复字符
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）
字符串解码
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，k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。
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;
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;
}
char record[26] = {0};
int len = (int)strlen(s);
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
int i;
for (i = 0; i < len; i++) {
record[s[i] - 'a']++;
}
//2.遍历s,入栈
for (i = 0; i < len; i++) {
int isExist = 0;
for (int j = 0; j <= top; j++) {
if (s[i] == stack[j]) {
isExist = 1;
break;
}
}
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--;
}
top++;
// 入栈
stack[top] = s[i];
}
}
//结束栈顶添加字符结束符
stack[++top] = '\0';
return stack;
}
printf("去掉重复字母! LeetCode-困难 \n");
char *s ;
s = removeDuplicateLetters("bcabc");
printf("%s\n",s);
s = removeDuplicateLetters("zab");
printf("%s\n",s);
s = removeDuplicateLetters("cbacdcbc");
printf("%s\n",s);
printf("\n");
8.字符串编码
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，k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"
char * decodeString(char * s){
/*
题目: 字符串编码LeetCode-中等
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。
例如:
s = "3[a]2[bc]", 返回 "aaabcbc".z
s = "3[a2[c]]", 返回 "accaccacc".
s = "2[abc]3[cd]ef", 返回 "abcabccdcdcdef".
*/
/*
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';
*/
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;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
printf("字符串编码问题!\n");
char *s ;
s = decodeString("12[a]");
printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
s = decodeString("3[a]2[bc]");
printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
s = decodeString("3[a2[c]]");
printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
s = decodeString("2[abc]3[cd]ef");
printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
printf("\n");
return 0;
}