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网站首页建设网,八桂职教网技能大赛2024,永久免费制作动画的软件,北京值得去的互联网公司文章目录题目描述二、为什么这道题值得你花几分钟的时间弄懂#xff1f;三、算法原理如何解决问题#xff1f;模拟过程细节注意四、代码实现复杂度分析五、总结六、下题预告六、下题预告题目描述 题目链接#xff1a;394. 字符串解码 题目描述#xff1a; 示例 1#xf…文章目录题目描述二、为什么这道题值得你花几分钟的时间弄懂三、算法原理如何解决问题模拟过程细节注意四、代码实现复杂度分析五、总结六、下题预告六、下题预告题目描述题目链接394. 字符串解码题目描述示例 1输入s “3[a]2[bc]”输出“aaabcbc”示例 2输入s “3[a2[c]]”输出“accaccacc”示例 3输入s “2[abc]3[cd]ef”输出“abcabccdcdcdef”示例 4输入s “abc3[cd]xyz”输出“abccdcdcdxyz”提示1 s.length 30s 由小写英文字母、数字和方括号 ‘[]’ 组成s 保证是一个 有效 的输入。s 中所有整数的取值范围为 [1, 300]二、为什么这道题值得你花几分钟的时间弄懂这道题是栈结构应用的经典进阶题更是面试中“考察逻辑思维与数据结构灵活运用”的高频题——它完美融合了“栈的嵌套处理”与“字符串操作”的核心逻辑不仅考察我们对栈的理解还考察对复杂字符串场景的拆解能力。题目核心价值栈能力的“试金石”集中考察栈的入栈、出栈、嵌套匹配等核心用法栈用得熟则解题如“简单题”反之则会将中等题变成困难题是检验数据结构基础的绝佳案例。直击嵌套问题核心精准考察“嵌套结构处理”思维——如何将多层嵌套的k[encoded_string]转化为栈可处理的顺序逻辑是解题的核心而非单纯的语法调用。多知识点协同融合串联“数字解析”“字符串拼接”与“栈的状态管理”考察对不同知识点的搭配运用能力而非单一知识点的机械记忆。实际场景的“缩影”类似“嵌套解析”问题如JSON解析、公式计算、模板渲染在工作中高频出现解题思路可直接迁移复用。面试的“区分利器”能快速筛选出“只会死记语法”和“理解底层逻辑”的候选人——基础选手能靠栈的用法写出常规解法进阶选手能优化字符串拼接效率、分析边界场景契合面试选拔标准。面试考察的核心方向数据结构选型的底层逻辑为何用栈而非其他结构栈的“后进先出”特性如何匹配嵌套解析的场景能否说清栈特性与题目场景的匹配度。嵌套逻辑的拆解思维能否快速想到“分层处理”核心思路如何处理多层嵌套如3[a2[c]]能否清晰梳理每一步的栈状态变化。语法与逻辑的协同是否能将栈操作与“数字提取、字符串拼接”逻辑结合避免“懂语法却想不出思路”或“有思路却写不对代码”。复杂度分析的准确性能否清晰说明栈解法的时间/空间代价理解字符串拼接、栈操作对复杂度的影响。边界场景的兼容能力对多位数如100[abc]、多层嵌套、纯字母字符串等特殊用例的处理体现代码的稳健性。掌握这道题既能夯实栈结构的使用基础又能加深理解“嵌套问题分层处理”的核心逻辑后续遇到类似“嵌套解析”问题都能举一反三无论笔试还是面试都能从容应对。三、算法原理本题核心算法是“栈分层解析”利用栈的“后进先出”特性处理嵌套结构思路清晰且高效步骤拆解如下如何解决问题字符串解码的核心难点是嵌套结构的处理如3[a2[c]]而栈的“后进先出”特性恰好能完美匹配这种“先遇到外层、后处理外层”的嵌套逻辑我们可以定义两个栈数字栈(numstack)存储重复次数k字符串栈(strstack)存储待拼接的字符串遍历字符串时按字符类型分情况处理遇到数字解析完整数字处理多位数压入数字栈遇到[解析后续的待重复字符串压入字符串栈遇到]弹出数字栈顶的重复次数、字符串栈顶的待重复字符串将其重复后拼接到字符串栈的新栈顶遇到字母直接拼接到字符串栈的栈顶字符串中。为了让整体的操作统一我们初始化的时候将字符串栈(strstack)先压入一个空字符串用来将首位的字符串进行拼接在模拟过程中步骤六可以体会。模拟过程我们以覆盖单次数、多层嵌套、纯字母拼接、多位数重复的案例1[a2[bc]]de10[f]为例完整模拟每一步的栈状态变化其中最后10[f]会重点体现多位数处理逻辑循环拼接会省略。初始状态数字栈numstack []存储重复次数字符串栈strstack []初始空字符串用于承接最外层拼接结果索引i 0遍历字符串的指针步骤1解析数字1i0字符s[0] 1触发数字解析逻辑解析完整数字an 1解析后i自增到1将数字1压入numstack→numstack [1]。此时栈状态如下图步骤2解析左括号[与字母ai1字符s[1] [触发左括号逻辑i自增到2调用getStr解析字母s[2] a得到字符串a将a压入strstack→strstack [, a]解析后i自增到3。此时栈状态如下图步骤3解析数字2i3字符s[3] 2触发数字解析逻辑解析完整数字an 2解析后i自增到4将数字2压入numstack→numstack [1, 2]。此时栈状态如下图步骤4解析左括号[与字母bci4字符s[4] [触发左括号逻辑i自增到5逐个解析字母s[5] b、s[6] c得s到字符串bc将bc压入strstack→strstack [, a, bc]解析后i自增到7。此时栈状态如下图步骤5解析右括号]i7→ 处理内层嵌套2[bc]字符s[7] ]触发右括号逻辑进行拼接弹出numstack栈顶的2→numstack [1]弹出strstack栈顶的bc→strstack [, a]将bc重复2次得到bcbc拼接到strstack新栈顶a后 →strstack [, abcbc]i自增到8。此时栈状态如下图步骤6解析右括号]i8→ 处理外层嵌套1[abcbc]字符s[8] ]触发右括号逻辑进行拼接弹出numstack栈顶的1→numstack []弹出strstack栈顶的abcbc→strstack []将abcbc重复1次得到abcbc拼接到strstack栈顶空字符串后 →strstack [abcbc]i自增到9。此时栈状态如下图这一步空字符串的作用就体现出来了如果没有最开始的初始化空字符串这一步找不到操作统一还需单独特判会非常麻烦。步骤7解析纯字母dei9字符s[9] d、s[10] e触发纯字母逻辑解析得到字符串de将de拼接到strstack栈顶abcbc后 →strstack [abcbcde]解析后i自增到11。此时栈状态如下图步骤8解析多位数10与10[f]i11字符s[11] 1、s[12] 0触发数字解析逻辑解析多位数先取1→an1再取0→an1*10010解析后i自增到13将数字10压入numstack→numstack [10]。字符s[13] [触发左括号逻辑i自增到14解析字母f→ 得到f将f压入strstack→strstack [abcbcde, f]i自增到15。字符s[15] ]触发右括号逻辑弹出numstack栈顶的10→numstack []弹出strstack栈顶的f→strstack [abcbcde]将f重复10次ffffffffff拼接到栈顶字符串后 →strstack [abcbcdeffffffffff]i自增到16遍历结束。最终结果遍历完成后strstack栈顶的字符串即为解码结果abcbcdeffffffffff细节注意多位数处理数字可能是1位如3、多位如100需循环解析完整数字不能只取单个字符。栈的初始化字符串栈初始压入空字符串避免拼接时处理栈空的边界情况。字符串拼接优化使用reserve预分配内存减少字符串拼接时的内存重新分配开销。索引管理确保索引同步推进避免索引错乱。嵌套边界处理]时拼接结果要拼接到字符串栈的新栈顶而非直接替换保证外层嵌套能正确合并内层结果。四、代码实现classSolution{public:// 解析数字处理多位数i以引用传递保证索引同步intgetNumber(strings,inti){intan0;while(is.size()s[i]0s[i]9){an*10;// 处理十位、百位等高位ans[i]-0;// 转换字符为数字并推进索引}returnan;}// 解析纯字母字符串i以引用传递保证索引同步stringgetStr(strings,inti){string an;while(is.size()s[i]as[i]z){ans[i];}returnan;}// 处理闭合符]弹出栈顶数字和字符串重复后拼接到上层voidAnalysis(stackintnumstack,stackstringstrstack){inttimenumstack.top();numstack.pop();string strstrstack.top();strstack.pop();// 预分配内存优化拼接效率string result;result.reserve(str.length()*time);// 重复指定次数并拼接到上层字符串for(inti0;itime;i)strstack.top()str;}stringdecodeString(string s){stackintnumstack;// 存储重复次数stackstringstrstack;// 存储待拼接的字符串strstack.push();// 初始空字符串避免栈空inti0;while(is.size()){if(s[i]0s[i]9){// 遇到数字解析完整数字并压栈numstack.push(getNumber(s,i));}elseif(s[i][){// 遇到[解析后续字母并压栈i;strstack.push(getStr(s,i));}elseif(s[i]]){// 遇到]处理拼接逻辑Analysis(numstack,strstack);i;}else{// 遇到纯字母直接拼接到栈顶string addgetStr(s,i);strstack.top()add;}}returnstrstack.top();}};复杂度分析时间复杂度O(n)。n为解码后的字符串总长度遍历原字符串耗时O(m)m为原字符串长度字符串拼接的总操作次数等于解码后的长度n整体由拼接操作主导为O(n)空间复杂度O(n)。栈需要存储嵌套层级的数字和字符串最坏情况下如100[a100[b]]栈的存储量与解码后的长度n同阶。五、总结核心考点回顾栈的“状态管理思维”将嵌套的解码逻辑转化为栈的层级状态遇到闭合符时向上归并是解题核心。多类型字符的分层处理数字、字母、括号分情况解析保证逻辑清晰避免边界错误。性能优化意识使用reserve预分配字符串内存减少拼接时的内存开销提升代码效率。解题思路迁移嵌套解析问题只要是“先遇到外层、后处理外层”的嵌套结构如括号匹配、公式计算、JSON解析均可采用“栈分层归并”的思路。六、下题预告六、下题预告下一篇我们继续深挖栈的经典应用接下来我们一起研究 力扣 946. 验证栈序列 这道高频栈题我们一起彻底吃透栈在「入栈-出栈」序列验证场景的核心用法从规则拆解到代码实现一步步夯实栈结构的解题能力Doro 又爱着小花奖励坚持看到这里的你栈“后进先出”的核心逻辑超实用能掌握它在嵌套场景的使用技巧你已经超厉害啦相信现在的你对栈处理嵌套问题的思路已经胸有成竹了下次遇到需要解析嵌套结构的题目一定能第一时间想到用栈破局。把这篇内容收藏起来后续刷题时遇到栈相关题型随时翻查就能快速唤醒记忆。如果你在今天的栈学习中有任何疑问 —— 比如栈的状态管理、字符串拼接优化或者有更优的解题思路都可以发到评论区博主看到会第一时间回复。最后别忘了点个赞关注博主呀你的支持就是博主持续更新优质算法内容的最大动力我们下道题不见不散