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[LeetCode] 每日一题 2434. 使用机器人打印字典序最小的字符串(贪心算法 + 栈)

题目描述

给你一个字符串 s 和一个机器人,机器人当前有一个空字符串 t 。执行以下操作之一,直到 s 和 t 都变成空字符串:

  • 删除字符串 s 的 第一个 字符,并将该字符给机器人。机器人把这个字符添加到 t 的尾部。

  • 删除字符串 t 的 最后一个 字符,并将该字符给机器人。机器人将该字符写到纸上。

请你返回纸上能写出的字典序最小的字符串。

题目链接

https://leetcode.cn/problems/using-a-robot-to-print-the-lexicographically-smallest-string

示例输入

示例 1

输入:s = "zza"
输出:"azz"
解释:用 p 表示写出来的字符串。
一开始,p="" ,s="zza" ,t="" 。
执行第一个操作三次,得到 p="" ,s="" ,t="zza" 。
执行第二个操作三次,得到 p="azz" ,s="" ,t="" 。

示例 2

输入:s = "bac"
输出:"abc"
解释:用 p 表示写出来的字符串。
执行第一个操作两次,得到 p="" ,s="c" ,t="ba" 。
执行第二个操作两次,得到 p="ab" ,s="c" ,t="" 。
执行第一个操作,得到 p="ab" ,s="" ,t="c" 。
执行第二个操作,得到 p="abc" ,s="" ,t="" 。

提示

  • 1 <= s.length <= 10^5

  • s 只包含小写英文字母。

解题思路

今天这题挺有意思的,刚读完题就察觉出这是个模拟栈操作的题目。题目描述的是将字符串 s 逐个字符交给机器人,机器人把字符推入一个字符串 t 的尾部;接着机器人可以把 t 的最后一个字符写到纸上——这个“写”操作本质上就是栈的弹出操作

目标是:使最终写在纸上的字符串字典序最小

如何才能做到这一点?我意识到关键点在于:我们不能随便弹栈,而要在恰当的时候把最优字符写出来。比如当前栈顶字符如果已经是未来(s剩下部分)最小的字符或更小,那么我们就可以放心地将其写出。

为此,我用了一个贪心策略:

  • 从后往前预处理数组 min[i],表示 s[i:] 中的最小字符

  • 每次将 s[i] 压入栈中

  • 如果当前栈顶字符比接下来还未处理的最小字符小(或相等),那么就可以弹出它写到纸上

这种策略其实有点像单调栈 + 贪心的组合思路,在保留最优字符的同时尽可能提前输出。

代码实现

class Solution {
    public String robotWithString(String s) {
        int n = s.length();
        if (n <= 1) {
            return s;
        }
        int[] min = new int[n];
        min[n - 1] = s.charAt(n - 1);
        for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
            min[i] = Math.min(min[i + 1], s.charAt(i));
        }
        int index = 0;
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        while (index < n) {
            stack.push(s.charAt(index));
            index++;
            while (!stack.isEmpty() && (index >= n || stack.peek() <= min[index])) {
                ans.append(stack.pop());
            }
        }
        return ans.toString();
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度

    • O(n) ⚡,遍历一遍字符串构造最小字符数组,另一遍处理栈操作,总体线性

  • 空间复杂度

    • O(n) 🧠,用于栈和最小值数组的额外空间

总结

这道题虽然描述不复杂,但想写出最优解还是得靠一点思维的“触感” 👀一开始我就想到是栈的模拟,但要做对就要结合贪心策略提前预处理最小值的技巧。写完之后感觉代码思路非常清晰,这种“栈 + 贪心”的组合思维真的很值得多练几道🥰

希望这篇分享能为你带来启发!如果你有任何问题或建议,欢迎在评论区留言,与我共同交流探讨。

License:  CC BY 4.0