【每日挠头算法题(3)】字符串解码|数组中重复的数字

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一、字符串解码

点我直达~

思路：栈

这道题怎么看都好像是用栈来实现，因为有左右括号。(可是第一时间我没想到)

• 遍历字符串，此时会有几种情况：
• 1.如果是数字字符，给一个num变量，将该字符转化成数字存储起来。
• 2.如果是字母（题目说只可能是小写），给一个字符串str，将该字母存储到字符串里。
• 3.如果是" [ ",此时需要将刚才的数字和字母分别入栈，将数字num入到nums栈，str入到strs栈，然后清空num和str
• 4.如果是" ] “,先将nums栈的栈顶元素取出来给给top变量，然后循环top次将str追加到strs栈的栈顶元素后面，比如这时候strs栈栈顶元素是"aaa”，str是"ab"，top = 2，那么就将str追加，结果为：aaaabab。最后再将strs栈的栈顶元素赋值回给str。
• 注意：遇到" ] “后，下一个字符不可能是” [ "，不符合题目要求，只可能是数字字符或字母字符，仍然会按照正常的流程继续走下去。
• 最后返回str即可。

具体代码如下：

class Solution {
    
    
public:
    string decodeString(string s) 
    {
    
    
        int num = 0; //存储数字
        string str = ""; //存储字符串
        stack<int> nums; //遇到'['：数字入数字栈
        stack<string> strs;//字符串入字符串栈

        for(int i = 0;i<s.size();++i)
        {
    
    
            if(s[i] >='0' && s[i] <= '9')
            {
    
    
                //如果出现连续的数字，个位就要*10再加起来
                num = num * 10 + (s[i] - '0') ;
            }
            else if(s[i] >= 'a' && s[i] <='z')
            {
    
    
                str = str + s[i];
            }
            else if(s[i] == '[')
            {
    
    
                //入数字栈
                nums.push(num);
                num = 0;
                //入字符串栈
                strs.push(str);
                str = "";
            }
            //遇到']'了
            else
            {
    
    
                int top = nums.top();
                nums.pop();
                for(int j = 0;j<top;++j)
                {
    
    
                    //注意这里是将str追加到栈顶元素之后
                    strs.top() += str;
                }
                //将栈顶元素给回str
                //']'之后接下来的字符不可能是'['，这不符合题目要求
                //所以接下来的字符不管是数字还是字母，都可以正常进行
                str = strs.top();
                strs.pop();
            }
        }
        return str;
    }
};

时间复杂度：O(N)，空间复杂度O(1)

二、数组中重复的数字

点我直达~

思路1：计数法

具体过程如下：

• 1.开一个n大小的顺序表，初始化为0，作为0~n-1区间的每个数字出现的次数。
• 2.遍历一遍数组，将出现的数字在计数顺序表的位置++，比如：出现的数字是5，那么就在顺序表的下标5的位置+1
• 3.如果计数顺序表中的任意元素出现次数大于1，则说明对应的元素重复出现，返回即可。

具体代码如下：

class Solution {
    
    
public:
 
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) 
    {
    
    
        int n = nums.size();
        vector<int> count(n);
        for(int i =0;i<nums.size();++i)
        {
    
    
            count[nums[i]]++;
            if(count[nums[i]] > 1)
                return nums[i];
        }
        return -1;
    }
};

时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)

思路2：原地交换法

这个方法也可以理解为：岗位对接人才问题。

具体如下：

• 1.这个原地交换法就相当于分配工作，每个索引代表一个工作岗位，每个岗位必须专业对口，既0索引必须0元素才能上岗。而我们的目的就是找出溢出的人才，既0索引岗位有多个0元素竞争。
• 2.我们先从0索引岗位开始遍历，首先我们看0索引是不是已经专业对口了，如果已经专业对口既nums[0]=0，那我们就跳过0岗位看1岗位。
• 3.如果0索引没有专业对口，那么我们看现在0索引上的人才调整到他对应的岗位上，比如num[0]=2，那我们就把2这个元素挪到他对应的岗位上既num[2]，这个时候有两种情况:
• • 1、num[2]岗位上已经有专业对口的人才了，既num[2]=2，这就说明刚刚那个在num[0]上的2是溢出的人才，我们直接将其返回即可。
• • 2、num[2]上的不是专业对口的人才，那我们将num[0]上的元素和num[2]上的元素交换，这样num[2]就找到专业对口的人才了。
• 4.之后重复这个过程直到帮num[0]找到专业对口的人才，然后以此类推帮num[1]找人才、帮num[2]找人才，直到找到溢出的人才。

图解过程如下：

具体代码如下：

class Solution {
    
    
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) 
    {
    
    
        int i = 0;
        while(i < nums.size())
        {
    
    
            //岗位和人才对口了，继续往下找，直到找到溢出的人才
            if(i == nums[i])
            {
    
    
                ++i;
                continue;
            }

            //情况1.该人才是溢出人才
            if(nums[i] == nums[nums[i]])
                return nums[i];

            //情况2.不是溢出人才，那就把该人才调整到对应岗位
            else
                swap(nums[i],nums[nums[i]]);

        }
        
        return -1;
    }
};

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)

总结

通过今天的两道题：

• 1.我发现只要有括号的匹配，或者有涉及到括号的，都可以考虑使用栈来解决。

• 2.对于找重复的数字/字符串/字符等，均可使用计数法，空间复杂度O（N）来统计出现次数。
  或者使用“岗位对接人才”的原地交换法解决此类问题。