力扣- -去除重復字母

文章目錄

• 力扣- -去除重復字母
• • 一、題目描述
  • 二、分析
  • 三、代碼
  • 四、問題描述
  • 五、代碼

一、題目描述

二、分析

• 題目的要求總結出來有三點：

• 要求一、要去重。

• 要求二、去重字符串中的字符順序不能打亂s中字符出現的相對順序。

• 要求三、在所有符合上一條要求的去重字符串中，字典序最小的作為最終結果。

上述三條要求中，要求三可能有點難理解，舉個例子:

• 比如說輸入字符串s = “babc”，去重且符合相對位置的字符串有兩個，分別是"bac"和"abc"，但是我們的算法得返回"abc"，因為它的字典序更小。
• 按理說，如果我們想要有序的結果，那就得對原字符串排序對吧，但是排序后就不能保證符合s中字符出現順序了，這似乎是矛盾的。

• 我們先暫時忽略要求三，用「棧」來實現一下要求一和要求二:

String removeDuplicateLetters(String s) {// 存放去重的結果Stack<Character> stk = new Stack<>();// 布爾數組初始值為 false，記錄棧中是否存在某個字符// 輸入字符均為 ASCII 字符，所以大小 256 夠用了boolean[] inStack = new boolean[256];for (char c : s.toCharArray()) {// 如果字符 c 存在棧中，直接跳過if (inStack[c]) continue;// 若不存在，則插入棧頂并標記為存在stk.push(c);inStack[c] = true;}StringBuilder sb = new StringBuilder();while (!stk.empty()) {sb.append(stk.pop());}// 棧中元素插入順序是反的，需要 reverse 一下return sb.reverse().toString(); }

• 這段代碼的邏輯很簡單吧，就是用布爾數組inStack記錄棧中元素，達到去重的目的，此時棧中的元素都是沒有重復的。

• 如果輸入s = “bcabc”，這個算法會返回"bca"，已經符合要求一和要求二了，但是題目希望要的答案是"abc"對吧。

• 那我們想一想，如果想滿足要求三，保證字典序，需要做些什么修改？

• 在向棧stk中插入字符'a'的這一刻，我們的算法需要知道，字符'a'的字典序和之前的兩個字符'b'和'c'相比，誰大誰小？

• 如果當前字符'a'比之前的字符字典序小，就有可能需要把前面的字符 pop 出棧，讓'a'排在前面，對吧？

那么，我們先改一版代碼：

String removeDuplicateLetters(String s) {Stack<Character> stk = new Stack<>();boolean[] inStack = new boolean[256];for (char c : s.toCharArray()) {if (inStack[c]) continue;// 插入之前，和之前的元素比較一下大小// 如果字典序比前面的小，pop 前面的元素while (!stk.isEmpty() && stk.peek() > c) {// 彈出棧頂元素，并把該元素標記為不在棧中inStack[stk.pop()] = false;}stk.push(c);inStack[c] = true;}StringBuilder sb = new StringBuilder();while (!stk.empty()) {sb.append(stk.pop());}return sb.reverse().toString(); }

• 這段代碼也好理解，就是插入了一個 while 循環，連續 pop 出比當前字符小的棧頂字符，直到棧頂元素比當前元素的字典序還小為止。是不是有點「單調棧」的意思了？

• 這樣，對于輸入s = “bcabc”，我們可以得出正確結果"abc"了。

• 但是，如果我改一下輸入，假設s = "bcac"，按照剛才的算法邏輯，返回的結果是"ac"，而正確答案應該是"bac"，分析一下這是怎么回事？

• 很容易發現，因為s中只有唯一一個'b'，即便字符'a'的字典序比字符'b'要小，字符'b'也不應該被 pop 出去。

• 那問題出在哪里？

• 我們的算法在stk.peek() > c時才會 pop 元素，其實這時候應該分兩種情況：

• 情況一、如果stk.peek()這個字符之后還會出現，那么可以把它 pop 出去，反正后面還有嘛，后面再 push 到棧里，剛好符合字典序的要求。

• 情況二、如果stk.peek()這個字符之后不會出現了，前面也說了棧中不會存在重復的元素，那么就不能把它 pop 出去，否則你就永遠失去了這個字符。

• 回到s = "bcac"的例子，插入字符'a'的時候，發現前面的字符'c'的字典序比'a'大，且在'a'之后還存在字符'c'，那么棧頂的這個'c'就會被 pop 掉。

• while 循環繼續判斷，發現前面的字符'b'的字典序還是比'a'大，但是在'a'之后再沒有字符'b'了，所以不應該把'b'pop 出去。

• 那么關鍵就在于，如何讓算法知道字符'a'之后有幾個'b'有幾個'c'呢？

也不難，只要再改一版代碼：

三、代碼

String removeDuplicateLetters(String s) {Stack<Character> stk = new Stack<>();// 維護一個計數器記錄字符串中字符的數量// 因為輸入為 ASCII 字符，大小 256 夠用了int[] count = new int[256];for (int i = 0; i < s.length(); i++) {count[s.charAt(i)]++;}boolean[] inStack = new boolean[256];for (char c : s.toCharArray()) {// 每遍歷過一個字符，都將對應的計數減一count[c]--;if (inStack[c]) continue;while (!stk.isEmpty() && stk.peek() > c) {// 若之后不存在棧頂元素了，則停止 popif (count[stk.peek()] == 0) {break;}// 若之后還有，則可以 popinStack[stk.pop()] = false;}stk.push(c);inStack[c] = true;}StringBuilder sb = new StringBuilder();while (!stk.empty()) {sb.append(stk.pop());}return sb.reverse().toString(); }

• C++代碼

class Solution { public:string removeDuplicateLetters(string s) {stack<char> stk;// 維護一個計數器記錄字符串中字符的數量// 因為輸入為 ASCII 字符，大小 256 夠用了vector<int> count(256,0);for (int i = 0; i < s.size(); i++) {count[s[i]]++;}vector<bool> inStack(256,false);for (char& c : s) {// 每遍歷過一個字符，都將對應的計數減一count[c]--;if (inStack[c]) continue;while (!stk.empty() && stk.top() > c) {// 若之后不存在棧頂元素了，則停止 popif (count[stk.top()] == 0) {break;}// 若之后還有，則可以 popinStack[stk.top()] = false;stk.pop();}stk.push(c);inStack[c] = true;}string ret;while (!stk.empty()) {ret += stk.top();stk.pop();}reverse(ret.begin(),ret.end());return ret;} };

• 我們用了一個計數器count，當字典序較小的字符試圖「擠掉」棧頂元素的時候，在count中檢查棧頂元素是否是唯一的，只有當后面還存在棧頂元素的時候才能擠掉，否則不能擠掉。

至此，這個算法就結束了，時間空間復雜度都是 O(N)。

• 你還記得我們開頭提到的三個要求嗎？我們是怎么達成這三個要求的？

• 要求一、通過inStack這個布爾數組做到棧stk中不存在重復元素。

• 要求二、我們順序遍歷字符串s，通過「棧」這種順序結構的 push/pop 操作記錄結果字符串，保證了字符出現的順序和s中出現的順序一致。

這里也可以想到為什么要用「棧」這種數據結構，因為先進后出的結構允許我們立即操作剛插入的字符，如果用「隊列」的話肯定是做不到的。

• 要求三、我們用類似單調棧的思路，配合計數器count不斷 pop 掉不符合最小字典序的字符，保證了最終得到的結果字典序最小。

當然，由于棧的結構特點，我們最后需要把棧中元素取出后再反轉一次才是最終結果。

四、問題描述

五、代碼

class Solution { public:string smallestSubsequence(string text) {stack<char> sta;vector<int> count(256,0);for(auto& e : text){count[e - '0']++;}vector<bool> instack(256,false);for(auto& e : text){count[e - '0']--;if(instack[e - '0'] == true){continue;}while(!sta.empty() && sta.top() > e){if(count[sta.top() - '0'] == 0){break;}instack[sta.top() - '0'] = false;sta.pop();}sta.push(e);instack[e - '0'] = true;}string ret;while(!sta.empty()){ret += sta.top();sta.pop();}reverse(ret.begin(),ret.end());return ret;} };

總結

以上是生活随笔為你收集整理的力扣- -去除重复字母的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。