LeetCode-1370. 上升下降字符串(Java)

一、前言

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二、题目描述

LeetCode题号：1370. 上升下降字符串

给你一个字符串 s ，请你根据下面的算法重新构造字符串：

1. 从 s 中选出 最小 的字符，将它 接在 结果字符串的后面。
2. 从 s 剩余字符中选出 最小 的字符，且该字符比上一个添加的字符大，将它 接在 结果字符串后面。
3. 重复步骤 2 ，直到你没法从 s 中选择字符。
4. 从 s 中选出 最大 的字符，将它 接在 结果字符串的后面。
5. 从 s 剩余字符中选出 最大 的字符，且该字符比上一个添加的字符小，将它 接在 结果字符串后面。
6. 重复步骤 5 ，直到你没法从 s 中选择字符。
7. 重复步骤 1 到 6 ，直到 s 中所有字符都已经被选过。

在任何一步中，如果最小或者最大字符不止一个 ，你可以选择其中任意一个，并将其添加到结果字符串。

请你返回将 s 中字符重新排序后的 结果字符串 。

示例 1：

输入：s = "aaaabbbbcccc"
输出："abccbaabccba"
解释：第一轮的步骤 1，2，3 后，结果字符串为 result = "abc"
第一轮的步骤 4，5，6 后，结果字符串为 result = "abccba"
第一轮结束，现在 s = "aabbcc" ，我们再次回到步骤 1
第二轮的步骤 1，2，3 后，结果字符串为 result = "abccbaabc"
第二轮的步骤 4，5，6 后，结果字符串为 result = "abccbaabccba"

示例 2：

输入：s = "rat"
输出："art"
解释：单词 "rat" 在上述算法重排序以后变成 "art"

示例 3：

输入：s = "leetcode"
输出："cdelotee"

示例 4：

输入：s = "ggggggg"
输出："ggggggg"

示例 5：

输入：s = "spo"
输出："ops"

提示：

• 1 <= s.length <= 500
• s 只包含小写英文字母。

三、思路分析

        仔细分析步骤，我们发现：每个字符被选择且仅被选择一次；每一轮会在字符串末尾加入一个先升后降的字符串，且该串的上升部分和下降部分都会尽可能长。

        于是我们重复若干轮下述操作，直到每一个字符都被选择过，这样就可以构造出这个字符串：

1. 先从未被选择的字符中提取出最长的上升字符串，将其加入答案。
2. 然后从未被选择的字符中提取出最长的下降字符串，将其加入答案。

        注意到在构造时我们只关注字符本身，而不关注字符在原字符串中的位置。因此我们可以直接创建一个大小为 26 的桶，记录每种字符的数量。每次提取最长的上升或下降字符串时，我们直接顺序或逆序遍历这个桶。

        具体地，在遍历桶的过程中，如果当前桶的计数值不为零，那么将当前桶对应的字符加入到答案中，并将当前桶的计数值减一即可。我们重复这一过程，直到答案字符串的长度与传入的字符串的长度相等。

四、算法实现

//采用桶排序
    public static String sortString(String s) {
        //存放26字母的桶
        int[] count = new int[26];
        char[] c = s.toCharArray();
        //存储计算的结果
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        //把s中的字符分别放到对应的桶里，统计字母个数
        for (char c1 : c) {
            count[c1 - 'a']++;
        }
        while (str.length() != s.length()) {
            //先从左往右找，遍历26个桶,如果当前桶不为空，
            //就从当前桶里拿出一个元素出来
            for (int i = 0; i < count.length; i++) { //步骤123
                if (count[i] > 0) {
                    str.append((char) (i + 'a'));//转成对应的字母
                    count[i]--; //拿出之后桶中元素的个数要减1
                }
            }
            //从右往左拿，同上
            for (int j = count.length - 1; j >= 0; j--) {//步骤456
                if (count[j] > 0) {
                    str.append((char) (j + 'a'));//转成对应的字母
                    count[j]--;
                }
            }
        }
        //把结果转化为字符串
        return str.toString();

LeetCode-1370. 上升下降字符串(Java)_程序猿

运行代码执行截图：

LeetCode-1370. 上升下降字符串(Java)_bc_02

五、复杂度分析

时间复杂度：O(∣Σ∣×∣s∣)，其中 Σ 为字符集，s 为传入的字符串，在这道题中，字符集为全部小写字母，∣Σ∣=26。最坏情况下字符串中所有字符都相同，那么对于每一个字符，我们需要遍历一次整个桶。

空间复杂度：O(∣Σ∣)，其中 Σ 为字符集。我们需要和 ∣Σ∣ 等大的桶来记录每一类字符的数量。

六、小结

将字符加入桶里，前后交替遍历桶。好是好，可惜自己想不到。