leetcode394. 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。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1：
 输入：s = “3[a]2[bc]”
 输出：“aaabcbc”

示例2：
 输入：s = “3[a2[c]]”
 输出：“accaccacc”

思路：
输入的字符串可能存在括号嵌套的情况，此时我们都是先对内部括号中的字符串进行解码，然后再依次对外部括号内的字符串进行解码，也就是说我们从左到右遍历字符串时，先遍历到的[内部的字符串会后进行解码，这符合栈先进后出的特点，因此该问题我们可以借助栈来进行求解。

对输入的字符串进行遍历，遍历时的做法如下：

• 遍历到的是数字，先将完整的数字字符串提取出来，然后进行压栈。
• 遍历到的是字母或'['，直接将其进行压栈。
• 遍历到的是']'，先获取到待复制的字符串，再将其进行复制，最好将复制后的字符串重新进行压栈。

当遍历到']'时，具体操作步骤如下：

1. 先进行弹栈，将弹出的字符串保存到vector当中，直到’[‘被弹出时停止弹栈，’['不保存到vector中。
2. 再将vector当中的内容进行逆置，因为出栈的顺序与入栈顺序相反。
3. 然后将待复制的若干字符串进行拼接，得到最终待复制的字符串。
4. 弹出此时栈顶的数字字符串，并将其转换成整数num。
5. 将待复制的字符串复制num次，最终得到复制后的字符串。
6. 将复制后的字符串进行压栈。

最终当输入的字符串遍历完毕时，将栈中的字符串拼接后即为最终解码后的字符串。

动图演示：

代码如下：

class Solution {
public:
	//从字符串s的pos位置开始，提取数字字符串
	string GetNum(string& s, size_t& pos)
	{
		string num;
		while (s[pos] != '[')
		{
			num += s[pos];
			pos++;
		}
		return num;
	}
	//将vector当中的字符串拼接后进行返回
	string GetString(vector<string>& st)
	{
		string s;
		for (auto e : st)
		{
			s += e;
		}
		return s;
	}
	string decodeString(string s) {
		vector<string> st; //数组模拟栈
		size_t pos = 0; //用于遍历字符串s
		while (pos < s.size())
		{
			//1、遍历到的是数字，先将完整的数字字符串提取出来，然后进行压栈
			if (isdigit(s[pos]))
			{
				string num = GetNum(s, pos);
				st.push_back(num);
			}
			//2、遍历到的是字母或'['，直接将其进行压栈
			else if (isalpha(s[pos]) || s[pos] == '[')
			{
				st.push_back(string(1, s[pos]));
				pos++;
			}
			//3、遍历到的是']'，先获取到待复制的字符串，再将其进行复制，最好将复制后的字符串重新进行压栈
			else
			{
				vector<string> sub; //待复制的若干字符串
				//a、先进行弹栈，将弹出的字符串保存到vector当中，直到'['被弹出时停止弹栈，'['不保存到vector中
				while (st.back() != "[")
				{
					sub.push_back(st.back());
					st.pop_back();
				}
				st.pop_back();

				//b、再将vector当中的内容进行逆置，因为出栈的顺序与入栈顺序相反
				reverse(sub.begin(), sub.end());

				//c、然后将待复制的若干字符串进行拼接，得到最终待复制的字符串
				string all = GetString(sub);

				//d、弹出此时栈顶的数字字符串，并将其转换成整数num
				int num = stoi(st.back());
				st.pop_back();

				//d、将待复制的字符串复制num次，最终得到复制后的字符串
				string str; //复制后的字符串
				while (num--)
				{
					str += all;
				}

				//e、将复制后的字符串进行压栈
				st.push_back(str);

				pos++;
			}
		}
		return GetString(st); //将栈当中的字符串拼接后进行返回
	}
};

代码说明：

• 代码当中并没有使用真正的stack，而是用vector模拟实现的压栈和出栈，是为了方便从栈底向栈顶进行遍历。（这点很重要）
• GetNum函数的参数pos需要使用引用传参，保证我们一直使用的都是同一个pos变量在对字符串进行遍历。