0844.比较含退格的字符串.md

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844.比较含退格的字符串

力扣题目链接

给定 S 和 T 两个字符串，当它们分别被输入到空白的文本编辑器后，判断二者是否相等，并返回结果。 # 代表退格字符。

注意：如果对空文本输入退格字符，文本继续为空。

示例 1：

• 输入：S = "ab#c", T = "ad#c"
• 输出：true
• 解释：S 和 T 都会变成 “ac”。

示例 2：

• 输入：S = "ab##", T = "c#d#"
• 输出：true
• 解释：S 和 T 都会变成 “”。

示例 3：

• 输入：S = "a##c", T = "#a#c"
• 输出：true
• 解释：S 和 T 都会变成 “c”。

示例 4：

• 输入：S = "a#c", T = "b"
• 输出：false
• 解释：S 会变成 “c”，但 T 仍然是 “b”。

思路

本文将给出 空间复杂度$O(n)$的栈模拟方法 以及空间复杂度是$O(1)$的双指针方法。

普通方法（使用栈的思路）

这道题目一看就是要使用栈的节奏，这种匹配（消除）问题也是栈的擅长所在，跟着一起刷题的同学应该知道，在栈与队列：匹配问题都是栈的强项，我就已经提过了一次使用栈来做类似的事情了。

那么本题，确实可以使用栈的思路，但是没有必要使用栈，因为最后比较的时候还要比较栈里的元素，有点麻烦。

这里直接使用字符串string，来作为栈，末尾添加和弹出，string都有相应的接口，最后比较的时候，只要比较两个字符串就可以了，比比较栈里的元素方便一些。

代码如下：

class Solution {
public:
    bool backspaceCompare(string S, string T) {
        string s; // 当栈来用
        string t; // 当栈来用
        for (int i = 0; i < S.size(); i++) {
            if (S[i] != '#') s += S[i];
            else if (!s.empty()) {
                s.pop_back();

        }
        for (int i = 0; i < T.size(); i++) {
            if (T[i] != '#') t += T[i];
            else if (!t.empty()) {
                t.pop_back();
            }
        }
        if (s == t) return true; // 直接比较两个字符串是否相等，比用栈来比较方便多了
        return false;
    }
};

• 时间复杂度:$O(n + m)$，n为S的长度，m为T的长度 ，也可以理解是$O(n)$的时间复杂度
• 空间复杂度:$O(n + m)$

当然以上代码，大家可以发现有重复的逻辑处理S，处理T，可以把这块公共逻辑抽离出来，代码精简如下：

class Solution {
private:
string getString(const string& S) {
    string s;
    for (int i = 0; i < S.size(); i++) {
        if (S[i] != '#') s += S[i];
        else if (!s.empty()) {
            s.pop_back();
        }
    }
    return s;
}
public:
    bool backspaceCompare(string S, string T) {
        return getString(S) == getString(T);
    }
};

性能依然是：

• 时间复杂度：$O(n + m)$
• 空间复杂度：$O(n + m)$

优化方法（从后向前双指针）

当然还可以有使用 $O(1)$ 的空间复杂度来解决该问题。

同时从后向前遍历S和T（i初始为S末尾，j初始为T末尾），记录#的数量，模拟消除的操作，如果#用完了，就开始比较S[i]和S[j]。

动画如下：

如果S[i]和S[j]不相同返回false，如果有一个指针（i或者j）先走到的字符串头部位置，也返回false。

代码如下：

class Solution {
public:
    bool backspaceCompare(string S, string T) {
        int sSkipNum = 0; // 记录S的#数量
        int tSkipNum = 0; // 记录T的#数量
        int i = S.size() - 1;
        int j = T.size() - 1;
        while (1) {
            while (i >= 0) { // 从后向前，消除S的#
                if (S[i] == '#') sSkipNum++;
                else {
                    if (sSkipNum > 0) sSkipNum--;
                    else break;
                }
                i--;
            }
            while (j >= 0) { // 从后向前，消除T的#
                if (T[j] == '#') tSkipNum++;
                else {
                    if (tSkipNum > 0) tSkipNum--;
                    else break;
                }
                j--;
            }
            // 后半部分#消除完了，接下来比较S[i] != T[j]
            if (i < 0 || j < 0) break; // S 或者T 遍历到头了
            if (S[i] != T[j]) return false;
            i--;j--;
        }
        // 说明S和T同时遍历完毕
        if (i == -1 && j == -1) return true;
        return false;
    }
};

• 时间复杂度：$O(n + m)$
• 空间复杂度：$O(1)$

其他语言版本

Java：

// 普通方法（使用栈的思路）
class Solution {
    public boolean backspaceCompare(String s, String t) {
        StringBuilder ssb = new StringBuilder(); // 模拟栈
        StringBuilder tsb = new StringBuilder(); // 模拟栈
        // 分别处理两个 String
        for (char c : s.toCharArray()) {
            if (c != '#') {
                ssb.append(c); // 模拟入栈
            } else if (ssb.length() > 0){ // 栈非空才能弹栈
                ssb.deleteCharAt(ssb.length() - 1); // 模拟弹栈
            }
        }
        for (char c : t.toCharArray()) {
            if (c != '#') {
                tsb.append(c); // 模拟入栈
            } else if (tsb.length() > 0){ // 栈非空才能弹栈
                tsb.deleteCharAt(tsb.length() - 1); // 模拟弹栈
            }
        }
        return ssb.toString().equals(tsb.toString());
    }
}

python

class Solution:

    def get_string(self, s: str) -> str :
        bz = []
        for i in range(len(s)) :
            c = s[i]
            if c != '#' :
                bz.append(c) # 模拟入栈
            elif len(bz) > 0: # 栈非空才能弹栈
                bz.pop() # 模拟弹栈
        return str(bz)

    def backspaceCompare(self, s: str, t: str) -> bool:
        return self.get_string(s) == self.get_string(t)
        pass

双指针

class Solution:
    def backspaceCompare(self, s: str, t: str) -> bool:
        s_index, t_index = len(s) - 1, len(t) - 1
        s_backspace, t_backspace = 0, 0 # 记录s,t的#数量
        while s_index >= 0 or t_index >= 0: # 使用or，以防长度不一致
            while s_index >= 0: # 从后向前，消除s的#
                if s[s_index] == '#':
                    s_index -= 1
                    s_backspace += 1
                else:
                    if s_backspace > 0:
                        s_index -= 1
                        s_backspace -= 1
                    else:
                        break
            while t_index >= 0: # 从后向前，消除t的#
                if t[t_index] == '#':
                    t_index -= 1
                    t_backspace += 1
                else:
                    if t_backspace > 0:
                        t_index -= 1
                        t_backspace -= 1
                    else:
                        break
            if s_index >= 0 and t_index >= 0: # 后半部分#消除完了，接下来比较当前位的值
                if s[s_index] != t[t_index]:
                    return False
            elif s_index >= 0 or t_index >= 0: # 一个字符串找到了待比较的字符，另一个没有，返回False
                return False
            s_index -= 1
            t_index -= 1
        return True

Go

func getString(s string) string {
	bz := []rune{}
	for _, c := range s {
		if c != '#' {
			bz = append(bz, c); // 模拟入栈
		} else if len(bz) > 0 { // 栈非空才能弹栈
			bz = bz[:len(bz)-1] // 模拟弹栈
		}
	}
	return string(bz)
}

func backspaceCompare(s string, t string) bool {
	return getString(s) == getString(t)
}

双指针

func backspaceCompare(s string, t string) bool {
    s_index, t_index := len(s) - 1, len(t) - 1
    s_backspace, t_backspace := 0, 0 // 记录s,t的#数量
    for s_index >= 0 || t_index >= 0 { // 使用or，以防长度不一致
        for s_index >= 0 { // 从后向前，消除s的#
            if s[s_index] == '#' {
                s_index--
                s_backspace++
            } else {
                if s_backspace > 0 {
                    s_index--
                    s_backspace--
                } else {
                    break
                }
            }            
        }
        for t_index >= 0 { // 从后向前，消除t的#
            if t[t_index] == '#' {
                t_index--
                t_backspace++
            } else {
                if t_backspace > 0 {
                    t_index--
                    t_backspace--
                } else {
                    break
                }
            }            
        }
        if s_index >= 0 && t_index >= 0 { // 后半部分#消除完了，接下来比较当前位的值
            if s[s_index] != t[t_index] {
                return false
            } 
        } else if s_index >= 0 || t_index >= 0 { // 一个字符串找到了待比较的字符，另一个没有，返回false
            return false
        }            
        s_index--
        t_index--
    }      
    return true
}

JavaScript

// 双栈
var backspaceCompare = function(s, t) {
    const arrS = [], arrT = []; // 数组作为栈使用
    for(let char of s){
        char === '#' ? arrS.pop() : arrS.push(char);
    }
    for(let char of t){
        char === '#' ? arrT.pop() : arrT.push(char);
    }
    return arrS.join('') === arrT.join(''); // 比较两个字符串是否相等
};

//双栈精简
var backspaceCompare = function(s, t) {
    const getString = s => {
        let arrS = [];
        for(let char of s){
            char === '#' ? arrS.pop() : arrS.push(char);
        }
        return arrS.join('');
    }
    return getString(s) === getString(t);
};

//双指针
var backspaceCompare = function(s, t) {
    let sSkipNum = 0; // 记录s的#数量
    let tSkipNum = 0; // 记录t的#数量
    let i = s.length - 1, j = t.length - 1;
    while(true) {
        while(i >= 0){ // 从后向前，消除s的#
            if(s[i] === '#') sSkipNum++;
            else {
                if (sSkipNum > 0) sSkipNum--;
                else break;
            }
            i--;
        }
        while (j >= 0) { // 从后向前，消除t的#
            if (t[j] === '#') tSkipNum++;
            else {
                if (tSkipNum > 0) tSkipNum--;
                else break;
            }
            j--;
        }
        // 后半部分#消除完了，接下来比较s[i] != t[j]
        if (i < 0 || j < 0) break; // s 或者t 遍历到头了
        if (s[i] !== t[j]) return false;
        i--;j--;
    }
    // 说明s和t同时遍历完毕
    if (i == -1 && j == -1) return true;
    return false;
};

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