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       leetcode原题链接: 字符串解码

题目描述

        给定一个经过编码的字符串，返回它解码后的字符串。

编码规则为: k[encoded_string]，表示其中方括号内部的 encoded_string 正好重复 k 次。注意 k 保证为正整数。你可以认为输入字符串总是有效的；输入字符串中没有额外的空格，且输入的方括号总是符合格式要求的。此外，你可以认为原始数据不包含数字，所有的数字只表示重复的次数 k ，例如不会出现像 3a 或 2[4] 的输入。

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 <= 30
• s 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] 

解题方法：采用栈。遍历字符串，用字符串变量result保存最终的结果，遍历过程中用栈保存当前需要扩展的次数和待扩展字符串的首字母在result中的位置 。具体如下：

1）遇到数字，计算下需要扩展的次数；

2）遇到字母，则将字母追加到结果变量result中；

3）遇到[, 则将<扩展的次数count,扩展首字母在扩展遍历result中的位置> 保存在栈中,同时重置count的值为0；

4）遇到], 则开始扩展字符, 扩展的次数和扩展的字符都可以通过栈中的信息拿到。扩展完后，要将栈顶元素弹出。因为可能会有嵌套扩展的情况。如：3[a2[c]]

C++代码

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
#include <utility> // std::pair
#include <cctype> //isdigit(), isalpha()
/*
* 解题方法：
* 扫描字符串：
*    1. 遇到数字，计算下需要扩展的次数
*    2. 遇到字母，则将字母追加到结果变量result中
*    3. 遇到[, 则将<扩展的次数count,扩展首字母在扩展遍历result中的位置>保存在栈中,同时重制count的值为0
*    4. 遇到], 则开始扩展字符, 扩展的次数和扩展的字符都可以通过栈中的信息拿到,扩展完后，要将栈顶元素弹出。因为可能
*            会有嵌套扩展的情况。
*/
class Solution {
public:string decodeString(std::string s) {int n = s.size();std::stack<std::pair<int, int>> st; //保存<本次扩展的次数count, 扩展字符串在result的开始位置>std::string result;int count = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {if (isdigit(s[i])) { //数字count = 10 * count + (s[i] - '0');} else if (s[i] == '[') { //遇到左括号[ 则保存count和循环长度st.push({count, result.size()});count = 0;} else if (isalpha(s[i])) { //遇到字母，追加到result中result += s[i];} else if (s[i] == ']') { //遇到右括号] 则开始扩展int count = st.top().first;int start_pos = st.top().second;// abcd start_pos=0, len=4int len = result.size() - start_pos;std::string extend_str = result.substr(start_pos, len); //注意这里只能扩展count-1次，因为result上已经记录过一次了for (int k = 0; k < count - 1; k++) {result += extend_str;}st.pop(); //每扩展完都需要弹出栈顶元素,考虑这种情况: 3[a2[c]]  st: (3,0), (2, 1)}}return result;}
};