Leetcode394. 字符串解码

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题目来源：394. 字符串解码

解法1：栈

本题中可能出现括号嵌套的情况，比如 2[a2[bc]]，这种情况下我们可以先转化成 2[abcbc]，在转化成 abcbcabcbc。我们可以把字母、数字和括号看成是独立的 TOKEN，并用栈来维护这些 TOKEN。

具体的做法是，初始化一个栈 stk = stack，遍历字符串 s，设当前字符为 cur = s[i]：

• 如果 cur 是一个数字字符：设置一个字符串 num，从当前下标 i 开始，一直遍历下去直到 i 不是数字字符，不断加入 num 中。最后将 num 压入栈中。
• 如果 cur 是一个英文字母：将该字符转换成字符串后压入栈中。
• 如果 cur 是 ‘[’：将该字符转换成字符串后压入栈中。
• 否则，cur 是 ‘]’：新建一个字符串数组 sub，不断将栈顶元素弹出直到栈顶元素是 “[”，并插入到 sub 数组里。此时栈顶元素是 “[”，这个没有用，弹出，然后新的栈顶就是一个数字字符串 num，转为 int，这个就是要重复的次数，记为 repeatTime，再将栈顶弹出。由于栈的特性，数组 sub 中字符的顺序是倒置的，我们先 reverse(sub.begin(), sub.end())，再用字符串 temp 将 sub 中的字符串累加起来，最后将 temp 重复 repeatTime 次，最终得到的字符串压入栈顶。

最后，将栈中的所有字符串累加起来，再次由于栈的特性，逆序才是正确答案。我们也可以用 insert 来将栈顶字符串插入到答案的开头来做：

string ans = "";
while (!stk.empty())
{
	ans.insert(0, stk.top())；
	stk.pop();
}
return ans;

代码：

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=394 lang=cpp
 *
 * [394] 字符串解码
 */

// @lc code=start
class Solution
{
public:
    string decodeString(string s)
    {
        int n = s.size(), i = 0;
        stack<string> stk;
        while (i < n)
        {
            char cur = s[i];
            if (isdigit(cur))
            {
                string num = "";
                while (isdigit(s[i]))
                {
                    num.push_back(s[i]);
                    i++;
                }
                stk.push(num);
            }
            else if (isalpha(cur) || cur == '[')
            {
                stk.push(string(1, s[i]));
                i++;
            }
            else // cur == ']'
            {
                vector<string> sub;
                while (stk.top() != "[")
                {
                    sub.push_back(stk.top());
                    stk.pop();
                }
                reverse(sub.begin(), sub.end());
                stk.pop(); // 左括号出栈
                // 此时栈顶为当前 sub 对应的字符串应该出现的次数
                int repeatTime = stoi(stk.top());
                stk.pop();
                string temp = "";
                while (repeatTime--)
                {
                    for (string &str : sub)
                        temp += str;
                }
                stk.push(temp);
                i++;
            }
        }
        string ans = "";
        while (!stk.empty())
        {
            ans.insert(0, stk.top());
            stk.pop();
        }
        return ans;
    }
};
// @lc code=end

结果：

复杂度分析：

时间复杂度：O(S)，其中 S 是解码后得出的字符串长度。除了遍历一次原字符串 s，我们还需要将解码后的字符串中的每个字符都入栈，并最终拼接进答案中，故渐进时间复杂度为 O(S+∣s∣)，即 O(S)。

空间复杂度：O(S)，其中 S 是解码后得出的字符串长度。这里用栈维护 TOKEN，栈的总大小最终与 S 相同。