力扣题目-简化路径

一、题目描述

给你一个字符串 path ，表示指向某一文件或目录的 Unix 风格 绝对路径 （以 '/' 开头），请你将其转化为 更加简洁的规范路径。

在 Unix 风格的文件系统中规则如下：

• 一个点 '.' 表示当前目录本身。
• 此外，两个点 '..' 表示将目录切换到上一级（指向父目录）。
• 任意多个连续的斜杠（即，'//' 或 '///'）都被视为单个斜杠 '/'。
• 任何其他格式的点（例如，'...' 或 '....'）均被视为有效的文件/目录名称。

返回的 简化路径 必须遵循下述格式：

• 始终以斜杠 '/' 开头。
• 两个目录名之间必须只有一个斜杠 '/' 。
• 最后一个目录名（如果存在）不能 以 '/' 结尾。
• 此外，路径仅包含从根目录到目标文件或目录的路径上的目录（即，不含 '.' 或 '..'）。

返回简化后得到的 规范路径 。

 

示例 1：

输入： path = "/home/"

输出： "/home"

解释：

应删除尾随斜杠。

示例 2：

输入： path = "/home//foo/"

输出： "/home/foo"

解释：

多个连续的斜杠被单个斜杠替换。

示例 3：

输入： path = "/home/user/Documents/../Pictures"

输出： "/home/user/Pictures"

解释：

两个点 ".." 表示上一级目录（父目录）。

示例 4：

输入： path = "/../"

输出： "/"

解释：

不可能从根目录上升一级目录。

示例 5：

输入： path = "/.../a/../b/c/../d/./"

输出： "/.../b/d"

解释：

"..." 在这个问题中是一个合法的目录名。

 

提示：

• 1 <= path.length <= 3000
• path 由英文字母，数字，'.'，'/' 或 '_' 组成。
• path 是一个有效的 Unix 风格绝对路径。

二、解答

题目分析

1. 任务：
   给定一个表示 Unix 风格绝对路径的字符串 path，需要将其转换为更加简洁的规范路径。

2. 输入：
   输入是一个字符串 path，它表示一个以 '/' 开头的 Unix 风格绝对路径。路径中可能包含点（. 或 .. 或其他格式的点）、斜杠（可能有多个连续斜杠）以及目录名。

3. 输出：
   输出是一个符合特定格式的字符串，即规范路径。规范路径的格式要求如下：

   • 始终以斜杠 '/' 开头。
   • 两个目录名之间必须只有一个斜杠 '/' 。
   • 最后一个目录名（如果存在）不能 以 '/' 结尾。
   • 路径仅包含从根目录到目标文件或目录的路径上的目录（即，不含 '.' 或 '..'）。

4. 关键规则：

   • 一个点 '.' 表示当前目录本身，在规范路径中应被忽略。
   • 两个点 '..' 表示将目录切换到上一级（指向父目录），在处理路径时需要相应地向上移动目录层级。
   • 任意多个连续的斜杠（即，'//' 或 '///'）都被视为单个斜杠 '/'，需要进行合并处理。
   • 任何其他格式的点（例如，'...' 或 '....'）均被视为有效的文件 / 目录名称，应保留在路径中。

示例分析

1. 示例 1：

   • 输入：path = "/home/"
   • 输出："/home"
   • 解释：输入路径末尾有一个斜杠，根据规范路径的要求，最后一个目录名不能以 '/' 结尾，所以应删除尾随斜杠。

2. 示例 2：

   • 输入：path = "/home//foo/"
   • 输出："/home/foo"
   • 解释：输入路径中存在多个连续的斜杠，根据规则，任意多个连续的斜杠都被视为单个斜杠，所以将 // 替换为 /，并且删除末尾的斜杠，得到规范路径 "/home/foo"。

3. 示例 3：

   • 输入：path = "/home/user/Documents/../Pictures"
   • 输出："/home/user/Pictures"
   • 解释：路径中遇到 ../，表示要切换到上一级目录。/home/user/Documents/../ 中 ../ 使得路径从 Documents 目录回到 user 目录，然后再连接 Pictures 目录，最终得到规范路径 "/home/user/Pictures"。

4. 示例 4：

   • 输入：path = "/../"
   • 输出："/"
   • 解释：由于已经在根目录，遇到 ../ 表示尝试从根目录上升一级目录，这是不可能的，所以最终路径仍然是根目录，即 "/"。

5. 示例 5：

   • 输入：path = "/.../a/../b/c/../d/./"

   • 输出："/.../b/d"

   • 解释：

     • "/.../a/../" 中 a/../ 使得路径从 a 目录回到 ... 目录。
     • 然后连接 b 目录，接着 c/../ 使得路径从 c 目录回到 b 目录。
     • 遇到 d 目录连接上，最后 ./ 表示当前目录，应被忽略，并且删除末尾的斜杠，最终得到规范路径 "/.../b/d"。

代码

class Solution {

    public String simplifyPath(String path) {

        String[] names = path.split("/");

        Deque<String> stack = new ArrayDeque<String>();

        for (String name : names) {

            if ("..".equals(name)) {

                if (!stack.isEmpty()) {

                    stack.pollLast();

                }

            } else if (name.length() > 0 && !".".equals(name)) {

                stack.offerLast(name);

            }

        }

        StringBuffer ans = new StringBuffer();

        if (stack.isEmpty()) {

            ans.append('/');

        } else {

            while (!stack.isEmpty()) {

                ans.append('/');

                ans.append(stack.pollFirst());

            }

        }

        return ans.toString();

    }

}

代码分析

代码结构和具体实现分析

1. 方法签名和参数

java

public String simplifyPath(String path)

• public 表示该方法是公共的，可以被其他类访问。
• 返回类型为 String，即最终简化后的规范路径。
• 参数 path 是一个 String 类型，代表输入的 Unix 风格绝对路径。

2. 分割路径字符串

java

String[] names = path.split("/");

• 使用 split("/") 方法将输入的路径字符串 path 按照斜杠 / 进行分割，得到一个字符串数组 names。这样做可以将路径中的各个部分（目录名、点等）分离出来，方便后续处理。

3. 初始化栈

java

Deque<String> stack = new ArrayDeque<String>();

• 创建一个 Deque（双端队列）对象 stack，这里使用 ArrayDeque 来实现栈的功能。栈在处理路径时非常有用，因为可以方便地模拟目录的层级变化，当遇到 .. 时可以从栈中弹出元素表示回到上一级目录。

4. 遍历分割后的路径部分

java

for (String name : names) {
    if ("..".equals(name)) {
        if (!stack.isEmpty()) {
            stack.pollLast();
        }
    } else if (name.length() > 0 && !".".equals(name)) {
        stack.offerLast(name);
    }
}

• 使用增强 for 循环遍历 names 数组中的每个元素 name。

  • 当 name 为 ".." 时，表示要切换到上一级目录。如果栈不为空，则使用 stack.pollLast() 方法从栈中弹出栈顶元素，模拟回到上一级目录的操作。
  • 当 name 的长度大于 0 且不等于 "." 时，说明这是一个有效的目录名，将其使用 stack.offerLast(name) 方法添加到栈的末尾。

5. 构建最终的规范路径

java

StringBuffer ans = new StringBuffer();
if (stack.isEmpty()) {
    ans.append('/');
} else {
    while (!stack.isEmpty()) {
        ans.append('/');
        ans.append(stack.pollFirst());
    }
}

• 创建一个 StringBuffer 对象 ans，用于构建最终的规范路径。StringBuffer 是可变的，适合在循环中动态添加字符。

  • 如果栈为空，说明路径经过简化后为空，此时只需要在 ans 中添加一个斜杠 /，表示根目录。
  • 如果栈不为空，使用 while 循环从栈的头部依次取出元素，每次取出一个元素前先添加一个斜杠 /，然后添加元素本身，直到栈为空。

6. 返回最终结果

java

return ans.toString();

• 将 StringBuffer 对象 ans 转换为 String 类型并返回，这就是最终的简化后的规范路径。

总结

这段代码定义了一个名为 Solution 的类，其中包含一个方法 simplifyPath，该方法的作用是将输入的 Unix 风格绝对路径字符串 path 转换为更加简洁的规范路径。