开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 2 月更文挑战」的第 13 天，点击查看活动详情

一、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]

二、思路讲解

本题难点在于括号内嵌套括号，需要从内向外生成与拼接字符串，这与栈的先入后出特性对应。

1、构建辅助栈 stack， 遍历字符串 s 中每个字符 c；

当 c 为数字时，将数字字符转化为数字 multi，用于后续倍数计算；

当 c 为字母时，在 res 尾部添加 c；

当 c 为 [ 时，将当前 multi 和 res 分别入数字栈和字符串栈，并分别置空置 0：记录此 [ 前的临时结果 res 至栈，用于发现对应 ] 后的拼接操作；记录此 [ 前的倍数 multi 至栈，用于发现对应 ] 后，获取 multi × [...] 字符串。

进入到新 [ 后，res 和 multi 重新记录。

当 c 为 ] 时，stack 出栈，拼接字符串 res = curr + count * res，其中: curr是上个 [ 到当前 [ 的字符串，例如 "3[a2[c]]" 中的 a； count是当前 [ 到 ] 内字符串的重复倍数，例如 "3[a2[c]]" 中的 2。

2、返回字符串 res。

三、Java代码实现

class Solution {
    public String decodeString(String s) {
        String res = "";	//作为最终结果的字符串
        Stack<Integer> stack_multi = new Stack<>();	//保存数字的栈
        Stack<String> stack_res = new Stack<>();	//保存字符串的栈
        int multi = 0;		//用于保存数字
 
        for(Character c : s.toCharArray()){
 
            if(c>='0' && c<='9'){	//当前字符为数字
            	//数字有可能不止一位
                multi = multi*10 + (c-'0');
 
            } else if(c == '['){	//当前字符为左括号，入栈
            	//数字入栈
                stack_multi.push(multi);
                //字符串入栈
                stack_res.push(res);
                //数字和字符串置空置零
                res = "";
                multi = 0;
 
            } else if(c == ']'){	//当前字符为有括号，出栈
            	//将前面的字符串保存下来，用于拼接，便于完成下一次操作
                String curr = stack_res.pop();
                //数字出栈，作为循环的次数
                int count = stack_multi.pop();
                String temp = "";
                for(int i=0; i<count; i++){
                    temp += res;
                }
                res = curr + temp;
 
            } else {	//当前字符为字母，追加到结果后面
                res+=c;
            }
        }
        return res;
    }
    
}

四、时空复杂度分析

时间复杂度： O(N)

空间复杂度： O(N)