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Typescript 编码编年史：字符串压缩

来源：dev.to 2024-07-12 08:42:52 0浏览收藏

怎么入门文章编程？需要学习哪些知识点？这是新手们刚接触编程时常见的问题；下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点，希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《Typescript 编码编年史：字符串压缩》，涉及到，有需要的可以收藏一下

问题陈述：

给定一个字符数组 char，使用以下算法对其进行压缩：

以空字符串 s 开头。
对于 chars 中的每组连续重复字符：
- 如果组的长度为1，则将字符追加到s。
- 否则，请附加字符，后跟组的长度。

压缩后的字符串s不应该单独返回，而是存储在输入字符数组chars中。请注意，长度为 10 或更长的组将被拆分为 chars 中的多个字符。

修改完输入数组后，返回数组的新长度。

您必须编写一个仅使用恒定额外空间的算法。

示例1：

输入：chars = ["a","a","b","b","c","c","c"]
输出：返回6，输入数组的前6个字符应为：["a","2","b","2","c","3"]
解释：这些组是“aa”、“bb”和“ccc”。这会压缩为“a2b2c3”。

示例2：

输入：chars = ["a"]
输出：返回1，输入数组的第一个字符应该是：[“a”]
解释：唯一的组是“a”，它保持未压缩状态，因为它是单个字符。

示例3：

输入：chars = ["a","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b", “b”，“b”]
输出：返回4，输入数组的前4个字符应该是：["a","b","1","2"]
解释：这组是“a”和“bbbbbbbbbbbb”。这会压缩为“ab12”。

限制条件：

1 <= 字符长度 <= 2000
chars[i] 是小写英文字母、大写英文字母、数字或符号。

初步思考过程：

为了解决这个问题，我们需要迭代数组，同时跟踪当前字符及其计数。当遇到新字符时，我们将当前字符及其计数（如果大于 1）添加到数组中。我们需要确保我们这样做能够满足空间复杂度要求。

基本解决方案（暴力）：

暴力解决方案涉及创建一个新数组来存储输入数组的压缩版本。这不节省空间，但可以帮助我们理解所涉及的步骤。

代码：

function compressbruteforce(chars: string[]): number {
    const n = chars.length;
    let compressed: string[] = [];
    let i = 0;

    while (i < n) {
        let char = chars[i];
        let count = 0;

        while (i < n && chars[i] === char) {
            i++;
            count++;
        }

        compressed.push(char);
        if (count > 1) {
            compressed.push(...count.tostring().split(''));
        }
    }

    for (let j = 0; j < compressed.length; j++) {
        chars[j] = compressed[j];
    }

    return compressed.length;
}

时间复杂度分析：

时间复杂度： o(n)，其中n是数组的长度。我们遍历数组一次来计算字符，一次来写入结果。
空间复杂度： o(n)，因为我们为压缩数组使用了额外的空间。

限制：

暴力解决方案空间效率不高，并且不满足仅使用恒定额外空间的约束。

优化方案：

优化的解决方案涉及修改输入数组以存储压缩版本。我们使用两个指针：一个用于读取输入数组，一个用于写入压缩输出。

代码：

function compress(chars: string[]): number {
    let writeindex = 0;
    let i = 0;

    while (i < chars.length) {
        let char = chars[i];
        let count = 0;

        // count the number of consecutive repeating characters
        while (i < chars.length && chars[i] === char) {
            i++;
            count++;
        }

        // write the character
        chars[writeindex] = char;
        writeindex++;

        // write the count if greater than 1
        if (count > 1) {
            let countstr = count.tostring();
            for (let j = 0; j < countstr.length; j++) {
                chars[writeindex] = countstr[j];
                writeindex++;
            }
        }
    }

    return writeindex;
}

时间复杂度分析：

时间复杂度： o(n)，其中n是数组的长度。我们遍历数组一次来计算字符，一次来写入结果。
空间复杂度： o(1)，因为我们只为变量使用恒定量的额外空间。

基本解决方案的改进：

优化后的解决方案通过就地修改输入数组，将空间复杂度降低至 o(1)。

边缘情况和测试：

边缘情况：

该数组仅包含一个字符。
数组不包含连续的重复字符。
数组包含大量连续的重复字符。

测试用例：

console.log(compressBruteForce(["a","a","b","b","c","c","c"])); // 6, ["a","2","b","2","c","3"]
console.log(compressBruteForce(["a"])); // 1, ["a"]
console.log(compressBruteForce(["a","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b"])); // 4, ["a","b","1","2"]
console.log(compressBruteForce(["a","a","a","a","a","a","a","a","a","a"])); // 3, ["a","1","0"]
console.log(compressBruteForce(["a","b","c"])); // 3, ["a","b","c"]

console.log(compress(["a","a","b","b","c","c","c"])); // 6, ["a","2","b","2","c","3"]
console.log(compress(["a"])); // 1, ["a"]
console.log(compress(["a","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b","b"])); // 4, ["a","b","1","2"]
console.log(compress(["a","a","a","a","a","a","a","a","a","a"])); // 3, ["a","1","0"]
console.log(compress(["a","b","c"])); // 3, ["a","b","c"]