LeetCode初级算法之字符串：38 外观数列

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外观数列

题目地址：https://leetcode-cn.com/problems/count-and-say/

给定一个正整数 n ，输出外观数列的第 n 项。

「外观数列」是一个整数序列，从数字 1 开始，序列中的每一项都是对前一项的描述。

你可以将其视作是由递归公式定义的数字字符串序列：

countAndSay(1) = "1"
countAndSay(n) 是对 countAndSay(n-1) 的描述，然后转换成另一个数字字符串。

//前五项如下：

1
11
21
1211
111221

第一项是数字 1
描述前一项，这个数是 1 即 “ 一 个 1 ”，记作 "11"
描述前一项，这个数是 11 即 “ 二 个 1 ” ，记作 "21"
描述前一项，这个数是 21 即 “ 一 个 2 + 一 个 1 ” ，记作 "1211"
描述前一项，这个数是 1211 即 “ 一 个 1 + 一 个 2 + 二 个 1 ” ，记作 "111221"
要 描述 一个数字字符串，首先要将字符串分割为 最小 数量的组，每个组都由连续的最多 相同字符 组成。然后对于每个组，先描述字符的数量，然后描述字符，形成一个描述组。要将描述转换为数字字符串，先将每组中的字符数量用数字替换，再将所有描述组连接起来。

例如，数字字符串 "3322251" 的描述如下图：

示例 1：

输入：n = 1
输出："1"
解释：这是一个基本样例。

示例 2：

输入：n = 4
输出："1211"
解释：
countAndSay(1) = "1"
countAndSay(2) = 读 "1" = 一 个 1 = "11"
countAndSay(3) = 读 "11" = 二 个 1 = "21"
countAndSay(4) = 读 "21" = 一 个 2 + 一 个 1 = "12" + "11" = "1211"

提示：

1 <= n <= 30

解法一：暴力解法

很直观的我们要去扫描一个串并且按照顺序统计连续相同的数字数量，出现不同则中断重新统计。最后得到一个新串这是一次迭代。按照上面的例子要进行n次迭代，每次用上一次得到的串。

public String countAndSay(int n){
    //上代串
    String str = "1";
    //本次迭代串
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    //迭代n次
    for(int c = 1; c < n; c++){
        //1. 清空迭代串
        result.delete(0,result.length());
        //2. 双指针扫描
        int i = 0, j = 0;
        while(i < str.length() && j < str.length()){
            if(str.charAt(i) != str.charAt(j)){
                //拼接上相同数量和对应数字
                result.append(j - i).append(str.charAt(i));
                i = j;
            }
            if(j == str.length() - 1){
                result.append(j - i + 1).append(str.charAt(i));
            }
            j++;    
        }
        str = result.toString();
    }
    return str;
}

解法二：递归（解一）

换个花样的话，也可以把上面迭代n次该为递归调用n次的方式

public String countAndSay(int n) {
    // 递归终止条件
    if (n == 1) {
        return "1";
    }
    // 本次迭代串
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    // 上代串
    String str = countAndSay(n - 1);
    // 双指针扫描
    int i = 0, j = 0;
    while(i < str.length() && j < str.length()){
        if(str.charAt(i) != str.charAt(j)){
            result.append(j - i).append(str.charAt(i));
            i = j;
        }
        if(j == str.length() - 1){
            result.append(j - i + 1).append(str.charAt(i));
        }
        j++;    
    }
    return res.toString();
}

解法三 ：正则表达式

玩的再花一点可以用下正则表达式。去匹配相同的数字为一组，用到java.util.regex下的Pattern与Matcher，

"."是表示任意字符，
"//1"引用前面括号表示的内容
"*" 0个或多个
"(.)\\1*"第一个字符是任意的第二个要么是前一个字符要么就没有，*后面都和第二位一样
字符串"aaabc"过滤出来就是aaa、b、c

代码：

public String countAndSay(int n) {
    String str = "1";
    Pattern pattern = Pattern.compile("(.)\\1*");
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        Matcher m = pattern.matcher(str);
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (m.find()) {
            result.append(m.group().length() + String.valueOf(m.group().charAt(0)));
        }
        str = result.toString();
    }
    return str;
}

总结

对于这题的话还是比较好做的，因为在直接解法里面并没有多余的步骤本身就是优的。使用解法三目的只是熟悉一下Java类库关于正则的一些操作和正则表达式，本身对题来说里面很多操作是多余的因此效率是低的。解一解二在复杂度相同的情况下，解二虽然在这上面显示的好像快一点但递归循环调用方法创建栈帧进栈出栈还是有消耗的，较优解还是最开始的解一

LeetCode初级算法之字符串：38 外观数列

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Jasper-zh/p/14146575.html