LeetCode 394. 字符串解码 [Hot 100] —— 栈

394. 字符串解码

中等

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。

测试用例保证输出的长度不会超过 105。

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：

import java.util.Stack;

class Solution {
    public String decodeString(String s) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        Stack<Integer> numStack = new Stack<>();  // 单独存储数字
        String cur = "";  // 当前处理的字符串
        int num = 0;      // 当前处理的数字
        
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            
            if (Character.isDigit(c)) {
                // 处理多位数
                num = num * 10 + (c - '0');
            } else if (c == '[') {
                // 遇到左括号，保存当前状态
                stack.push(cur);
                numStack.push(num);
                // 重置当前字符串和数字
                cur = "";
                num = 0;
            } else if (c == ']') {
                // 遇到右括号，开始解码
                int repeat = numStack.pop();  // 获取重复次数
                String prev = stack.pop();    // 获取之前的字符串
                // 构建重复后的字符串
                StringBuilder sb = new StringBuilder(prev);
                for (int j = 0; j < repeat; j++) {
                    sb.append(cur);
                }
                cur = sb.toString();  // 更新当前字符串
            } else {
                // 普通字符直接拼接
                cur += c;
            }
        }
        return cur;
    }
}

示例解析（以 "3 [a2 [c]]" 为例）

1. 解析到 '3' 时：num = 3
2. 解析到 '[' 时：栈存入空字符串，数字栈存入 3，cur 重置为空
3. 解析到 'a' 时：cur = "a"
4. 解析到 '2' 时：num = 2
5. 解析到 '[' 时：栈存入 "a"，数字栈存入 2，cur 重置为空
6. 解析到 'c' 时：cur = "c"
7. 解析到 ']' 时：取出数字 2 和前缀 "a"，生成 "a" + "c"*2 = "acc"，cur = "acc"
8. 解析到 ']' 时：取出数字 3 和前缀空字符串，生成 ""+"acc"*3 ="accaccacc"

这个实现可以正确处理各种嵌套和多位数的情况，时间复杂度为 O (n)，其中 n 是解码后字符串的长度。