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C++信奥之径,锻炼思维,扎实算法——递推与递归(4)

发布日期:2025-04-14 22:47    点击次数:113

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洛谷题单链接https://www.luogu.com.cn/training/109#problems(复制到浏览器打开)

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题目描述

算法解析

首先明确输入的字符只有数字、大写字母、"["和"]",因此直接对4种字符进行判断即可。遇到 "["说明与匹配的"]"中间字符串需要解压缩。

这里有三种解决的思路:

1、利用字符串函数模拟

根据题意,我们需要首先找到最内侧的一对括号,对里面的字符串进行解压。

为了找到最后一个左括号"[",需要从后往前遍历字符串:

再从left开始向右寻找,一定能找到与之匹配的右括号:

接下来取出两个括号的中间部分,并进行解压。取出中间部分可以使用substr函数:

对其进行处理后,再将从左括号到右括号的所有字符替换掉,需要用到字符串的replace函数:

最后就需要实现fun()函数的功能:解压缩子字符串,并返回解压后的字符串。

在fun()函数中,可以使用isdigit()找出子串中的数字cnt,isalpha()找出子串中的字符串。

判断出来后,将子串中的字母组成的字符串循环cnt遍,返回该结果即可。具体的fun()函数如下:

完整的代码,还请读者们理解思路后自行编写,这里赵码匠就不展示了。

2、使用栈进行模拟

由于程序运行与括号有关,想到可以使用栈结构来存储数据。

在读入整个字符串后,一个一个字符进行判断,遇到"["和大写字母,全都压入栈,当遇到"]"时进行字符串处理:

(1)先弹出前几位字母,还原成原本的子串X;

(2)再弹出前几位数字,还原成原本的正数D;

(3)注意多弹出一个"[";

(4)为了类型统一,解压后需要将字符串一个一个字符压入栈;

这里要特别注意,出栈顺序与原顺序相比是倒序的,在拼接字符串和数字时要注意转换。

由于题目中限定解压后的字符串长度不超过20000,因此可以采用栈来存放。如果长度过长,这个方法会导致栈溢出。

代码展示:

(3)使用递归思想

考虑到最终结果是纯大写字母的字符串,不妨分析一下字母会出现在哪:"[]"的外面和里面,其中,在"[]"里面的字符串,又分为外面的字符串和内部"[]"中的字符串。

因此我们可以将问题分解成各个子任务:"[]"外部的字符串原样组合,"[]"内部的字符串进行解压。递推公式可以表示为:

f("A[DX]")="A"+"D*f("X")(其中,A为[]外字符串,D为正数,X为内部压缩的字符串)

边界条件为:f(A)=A,即没有括号的话,就原样输出。

在代码实现时,可以充分利用cin的特点,一边输入一边递归,最终递归函数的返回值就是答案。

代码展示:

运行结果

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