每日一练：LeeCode-316. 去除重复字母【字符串操作+单调栈+布尔型变量】

本文是力扣LeeCode-316. 去除重复字母 学习与理解过程，本文仅做学习之用，对本题感兴趣的小伙伴可以出门左拐LeeCode。

给你一个字符串 s ，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：s = “bcabc”
输出：“abc”

示例 2：
输入：s = “cbacdcbc”
输出：“acdb”

提示：
1 <= s.length <= 104
s 由小写英文字母组成

注意：该题与 1081 https://leetcode-cn.com/problems/smallest-subsequence-of-distinct-characters 相同

思路

初做这道题，我一下子就想到了之前有做过 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 题，使用栈方法移除相同项，这道题显然也可以这样做一部分，但是由于这道题要求有三个：

• 去重
• 去重字符串中的字符顺序不能打乱 s 中字符出现的相对顺序
• 字典序最小

笔者这边做完去重和不打乱字符出现的相对顺序后，发现对这道题的要求3束手无策了。于是参考了LeeCode博主labuladong，对这道题的题解，我才发现还可以遇山开山，遇河架桥，666。下面是，我对博主题解的简述和总结：

要求1和2可以直接用如下代码解决：

String removeDuplicateLetters(String s) {
    // 存放去重的结果
    Stack<Character> stack= new Stack<>();
    // 布尔数组初始值为 false，记录栈中是否存在某个字符
    // 输入字符均为 ASCII 字符，所以大小 256 够用了
    boolean[] inStack = new boolean[256];

    for (char c : s.toCharArray()) {
        // 如果字符 c 存在栈中，直接跳过
        if (inStack[c]) continue;
        // 若不存在，则插入栈顶并标记为存在
        stack.push(c);
        inStack[c] = true;
    }

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (!stack.empty()) {
        sb.append(stack.pop());
    }
    // 栈中元素插入顺序是反的，需要 reverse 一下
    return sb.reverse().toString();
}

以bcabc举例，这个算法会返回 “bca”，已经符合要求1和要求2，但是题目希望要的答案是 “abc” 。所以此时需要考虑要求3，如何让字典项最小：以a、b、c、……举例，c的ASCII值大于b，b的ASCII值大于a，如果b比a先进栈，就需要先将b出栈pop，a才可以进栈排前面，如果c比b先进栈，就需要先将c出栈pop，b才可以进栈排前面…… 是否很像单调栈的原理

String removeDuplicateLetters(String s) {
    Stack<Character> stack= new Stack<>();
    boolean[] inStack = new boolean[256];

    for (char c : s.toCharArray()) {
        if (inStack[c]) continue;

        // 插入之前，和之前的元素比较一下大小
        // 如果字典序比前面的小，pop 前面的元素
        while (!stack.isEmpty() && stack.peek() > c) {
            // 弹出栈顶元素，并把该元素标记为不在栈中
            inStack[stack.pop()] = false;
        }

        stack.push(c);
        inStack[c] = true;
    }

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (!stack.empty()) {
        sb.append(stack.pop());
    }
    return sb.reverse().toString();
}

对于以上代码，我们输入 s = "bcabc"，我们可以得出正确结果 "abc" 了,但是对于s="bcac",结果是ac,结果是不对的。究其根本，在于我们一杆子打死了所有stack.peek() > c 的情况。以 s = "bcac"为例，我们没有考虑到，将b出栈后，后续字符串中有没有b了，c是没问题的，它后面还有，所以，我们需要分情况讨论：

• 如果 stk.peek() 这个字符之后还会出现，那么可以把它 pop 出去，后面再 push 到栈里即可
• 如果 stk.peek() 这个字符之后不会出现了，那么就不能把它 pop 出去，否则无法在后面找它了

该怎么实现这个效果呢？ 计数器统计

最终代码实现

class Solution {
    public String removeDuplicateLetters(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        boolean[] inStack = new boolean[256];

    	// 维护一个计数器记录字符串中字符的数量
    	// 因为输入为 ASCII 字符，大小 256 够
        int[] count = new int[256];
        for(char a : s.toCharArray()){
            count[a]++;
        }
        for(char c : s.toCharArray()){
            count[c]--;	// 每遍历过一个字符，都将对应的计数减一
            
            if(inStack[c])continue;

            while(!stack.isEmpty()&&stack.peek()>c){
            	// 如果之后不存在栈顶元素了，则停止 pop
                if(count[stack.peek()]==0)break;
                // 如果之后还有，则可以大胆 pop
                inStack[stack.pop()] = false;
            }
            stack.push(c);
            inStack[c] = true;
        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while(!stack.isEmpty()){
            sb.append(stack.pop());
        }

        return sb.reverse().toString();                
    }
}

时间复杂度: O(N)
空间复杂度: O(N)

大佬们有更好的方法，请不吝赐教，谢谢。