某大厂的笔试题，解压压缩的字母串

这几天看到一个大厂的面试题，感觉比较有意思，是学习递归的好题目，下面和大家分享一下这道题的解法。

题目说明：

压缩的字母规则是，连续相同的字母串压缩成：连续的个数 +[字母串]。如 aaa,压缩成:3[a]；amamam 压缩成 3[am]。

请实现解压缩字符串功能。实现程序语言不限制。完成时间两个小时，过程不能看手机，不能切屏。

自测样例，输入：3[k] 2[am] 预期输出：kkkamam

输入：2[k3[am]] 预期输出：kamamamkamamam

解题思路：

这个题目初看，解压缩的算法不难设计，只需要进行简单的递归就可以了，这里就不再赘述，而不用递归而且保证算法在o(n)时间内完成倒是有些难度。

这里需要用到栈的思想处理，倒序完成。

1.初始态中将输入字符串赋值给结果

2.找到最后一个[符号，取出其前面的数字以及与这个[最近的]符号，之间的所有字符，将这些字符串按照数字的个数展开，并用展开后的字符串对于数字[字符串]的原结构进行替换，保存到结果当中。

3处理完所有[即可完成解压。

代码如下：

import re
def UnFoldString(repeat,strInput):
    if repeat<1:
        return None
    result=""
    for i in range(0,repeat):
        result=result+strInput
    return result

def UnCompressString(strInput):
    pat = r'\d+'
    result=strInput
    numlist = re.findall(pat, strInput)#把所有数字通过re匹配出来，这个做法只适用于Python,后续可以优化
    numIndex= len(numlist)-1#记录目前展开的位置
    for j in range(0,len(result)):#遍历一次复杂度o(n)
        i= len(result)-1-j#关键在于使用栈的方式，从后找到最后一个[
        if result[i]=='[':
            numlen=len(numlist[numIndex])
            #print(numlen,i,numlist[numIndex],result[i-numlen:i])
            if result[i-numlen:i]!=numlist[numIndex]:#如果最后一个[前面不是最后一个数字，肯定是有问题的
                return None
            else:
                compressStr=result[i+1:].split(']')[0]#当前位置i对应的是[,那么从i+1到下一个]一定是要解压的字符，通过split方式最直观
                comressStrLen=len(compressStr)+2
                result=result[:i-numlen]+UnFoldString(int(numlist[numIndex]),compressStr)+result[i+comressStrLen:]
                numIndex=numIndex-1
    return result
strInput="3[k]2[am]"
print(UnCompressString(strInput))
strInput="2[k3[am]]"
print(UnCompressString(strInput))
strInput="12[k3[am]]"
print(UnCompressString(strInput))

发散题目：

当然这题做到这肯定没结束，如果在面试中出现这道题目，我肯定会问对于压缩算法的实现策略，也就是把输入输出调转过来。

输入：kamamamkamamam 预期输出： 2[k3[am]]

这个想递归实现的方式都不简单。

可以先考虑下基本思路，因为这个结果需要嵌套，也就是左子串，右子串和中间你已经找到的最长子串都需要进行递归。

其中找最长的子串可以考虑贪心算法，直接按照字符串一半长度逐步尝试。

然后逐步向右移位。把左、右半边不在最长子串中的序列递归压缩。

具体代码及注释如下：

def FindMaxsubstring(strInput):
    #print(strInput)
    strlen=len(strInput)
    if strlen<2:
        return 0,strInput,strlen
    repeat=1
    subStr=""
    if strlen==2:
        if strInput[0]==strInput[1]:
            return 2,strInput[0],strlen
        else:
          return 0,strInput,strlen
    for i in range(0,int(strlen/2)):
        greedyIndex=int(strlen/2)-i
        if greedyIndex<1:
            break
        repeatMax=int(strlen/greedyIndex)
        j=2
        while strInput[:greedyIndex]==strInput[greedyIndex*(j-1):greedyIndex*j]:
            j=j+1
            repeat=repeat+1
            subStr=strInput[:greedyIndex]
            strlen=greedyIndex
        if repeat>1:
            return repeat,subStr,greedyIndex*repeat
    return 0, strInput, strlen
def GenResult(strInput):
    repeat,lastRepeat=0,0
    subStr,lastSubStr="",""
    lastLen=0
    leftIndex=0
    strLen=len(strInput)
    rightIndex=strLen
    if strLen<2:
        return strInput
    for i in range(0,strLen-1):
        lastRepeat,lastSubStr,lastRightIndex=FindMaxsubstring(strInput[i:])
        if lastRepeat>1 and len(lastSubStr)>lastLen:
            #print(lastSubStr,str(i))
            repeat=lastRepeat
            lastLen = len(lastSubStr)
            subStr=lastSubStr#递归生成子串
            rightIndex=lastRightIndex
            leftIndex=i
    if repeat <2:
        return strInput
    if leftIndex<2 and (strLen-rightIndex)<2:

        return strInput[:leftIndex]+str(repeat)+"["+GenResult(subStr)+"]"+strInput[rightIndex+leftIndex:]
    else:

        return GenResult(strInput[:leftIndex]) + str(repeat) + "[" + GenResult(subStr) + "]" + GenResult(strInput[rightIndex+leftIndex:])

print(GenResult("kkkamam"))
print(GenResult("kamamamkamamam"))