LeetCode-316. 去除重复字母(hard且重要)

题目描述：

给你一个字符串 s ，请你去除字符串中重复的字母，使得每个字母只出现一次。需保证 返回结果的字典序最小（要求不能打乱其他字符的相对位置）。

PS：所谓字典序最小，即要求字母最大限度按照字母表排序的顺序排序。

字典序：字典序是 按照单词出现在字典中的顺序 比较两个字符串的方法。
首先比较第 1 个字符的 ASCII 码：

如果不同，则第 1 个字符 ASCII 码较小的字符，整体字典序更靠前；
如果相同，则继续比较第 2 个字符，……
如此继续，比较整个字符串的大小。

示例 1：

输入：s = "bcabc"
输出："abc"

示例 2：

输入：s = "cbacdcbc"
输出："acdb"

思路分析：

栈+贪心算法

1.题目要求字典排序， 则结果中第一个字母的字典序靠前的优先级最高---贪心

azzzzzz 比
baaaaaa 的字典序列更靠前
 

2.因为不能打乱相对位置---即输入中排在输出第一个字母位置前的字母都不能出现，所以要在保证每个字母至少出现一次的前提下再考虑字典序排列

若输入为 bacc
则输出 ac 不合法
不能以 a 作为第一位因为这样会导致 bacc 中
a 之前只出现一次的 b 失效
 

3.根据第1点可以考虑使用单调栈来保证字典序排列,根据第2点我们给元素出栈时加上限制条件,只有在栈顶元素字典序靠后，==且在之后还有出现次数才弹出栈==.同时压栈时应该注意栈中没有出现过该元素才能压栈.

若输入为bcacc
1. b 入栈
2. c 入栈时因为字典序靠后,且栈中没出现过c,直接压栈
3. a 入栈,因为 a 的字典序列靠前且a没有出现过,此时要考虑弹出栈顶元素.
元素 c 因为在之后还有 至少一次 出现次数，所以这里可以弹出.
元素 b 之后不再出现,为了保证至少出现一次这里不能再舍弃了.
4. c 入栈时依然因为字典序靠后且栈中没出现过直接压栈
5. c 入栈时栈中已经出现过c,跳过该元素
输出结果为 bac

4.需要的存储结构
根据思路首先需要一个栈结构,由于最终输出结果是先进先出,我们使用双向队列来模拟栈的操作.
弹出栈顶元素时需要知道该字母剩余出现次数，可以用一个哈希表统计字母出现次数,这里元素都是小写字母,可以使用长度26的int数组代替
压栈时还需要一个哈希表统计栈中是否出现过该字母，同上可以用长度26的boolean型数组代替
 

5.伪代码

// 声明变量

for{    // 遍历字符串s
    // 初始化字母出现次数哈希表
}

for{    // 遍历字符串s
    if(该位置字母没有在栈中出现过){
        while(栈不为空 && 栈顶元素字典序列靠后 && 栈顶元素还有剩余出现次数){
            // 修改出现状态
            // 栈顶元素弹出
        }
        // 该位置的字母压栈
        // 修改出现状态
    }
    // 遍历过的字母出现次数减一
}

// 返回栈中元素

class solution{
    public String removeDuplicateLetters(String s){

        int len=s.length();
        char[] chararray=s.toCharArray();
        boolean[] visited=new boolean[26]; //记录某一个字符是否在栈中出现
        Deque<Character> stack=new ArrayDeque<>();
        int[] lastIndex=new int[26];
        for(int i=0;i<len;i++){
            lastIndex[chararray[i]-'a']=i;//记录每个元素最后一次出现的位置
        }
        for(int i=0;i<len;i++){
            if(visited[chararray[i]-'a']{
                continue; //如果出现舍弃当前字符
            }
        //当前字符在栈顶元素之前，且栈顶元素在后面还有
            while(!stack.isEmpty() && stack.peekLast()>chararray[i]&&lastIndex[stack.peekLast()-'a']>i){
                Char c=stack.removLast(); //移除栈顶元素
                visited[c-'a']=false;//表示该字符没有在栈中出现
            }
            stack.addLast(chararray[i]);
            visited[chararray[i]-'a']=true;
        }
        StringBuilder stringbuilder=new StringBuilder();
        for(char c:stack){
            stringbuilder.append(c);
        }
        return stringbuilder.toString();
    }

}

时间复杂度：O(N)，其中 NN 为字符串长度。代码中虽然有双重循环，但是每个字符至多只会入栈、出栈各一次。

空间复杂度：O(∣Σ∣)，其中Σ 为字符集合，本题中字符均为小写字母，所以∣Σ∣=26。由于栈中的字符不能重复，因此栈中最多只能有∣Σ∣ 个字符，另外需要维护两个数组，分别记录每个字符是否出现在栈中以及每个字符的剩余数量。

文章来源: blog.csdn.net，作者：小小谢先生，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：blog.csdn.net/xiewenrui1996/article/details/113559211