【Hot 100 刷题计划】 LeetCode 394. 字符串解码 | C++ 单栈回压法

LeetCode 394. 字符串解码

📌 题目描述

题目级别：中等

给定一个经过编码的字符串，返回它解码后的字符串。

编码规则为: k[encoded_string]，表示其中方括号内部的 encoded_string 正好重复 k 次。注意 k 保证为正整数。

• 示例 1:

  输入：s = "3[a]2[bc]"

  输出："aaabcbc"

• 示例 2:

  输入：s = "3[a2[c]]"

  输出："accaccacc"

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💡 破题思路：单栈回压法 (Single Stack Re-push)

绝大多数教程在讲这道题时，都会教你使用"双栈法"（一个栈存数字，一个栈存字符串）。

但实际上，仅用一个字符栈也能极其优雅地解决问题，并且逻辑更加贴近底层硬件的工作方式。

本解法完美处理了两个最大痛点：

1. 多位数字还原 ：当遇到 ] 弹栈找数字时，数字是倒着出来的（比如 100，先弹出 0，再弹出 0，最后弹出 1）。我们利用权重变量 w（初始为 1，每次乘 10），通过 k = (st.top() - '0') * w + k 完美还原真实数值。
2. 嵌套括号问题 (核心魔法) ：当遇到 3[a2[c]] 这种嵌套结构时，我们在内部遇到第一个 ]，解出了 cc。此时千万不能 把它直接加到最终结果里！我们的做法是：把它打散成字符，重新 push 回栈里！ 这样一来，cc 就变成了普通的字符，和外层的 a 紧紧挨在了一起，静静等待外层括号的下一次结算。这就叫"回压法"。

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💻 C++ 代码实现 (单栈极客版)

class Solution {
public:
    string decodeString(string s) {
        int n = s.size();
        stack<char> st; // 全局仅需一个字符栈
        string res;

        for (int i = 0; i < n; i ++ )
        {
            if (s[i] != ']')
            {
                // 不是右括号，统统入栈保存现场
                st.push(s[i]);
            }
            else 
            {
                // 遇到右括号，开始清算当前这一层！
                string tmp;

                // 1. 弹出中括号内的纯字母字符串
                while (st.top() != '[')
                {
                    // 注意拼接顺序，栈是先进后出的，所以要加在前面
                    tmp = st.top() + tmp;
                    st.pop();
                }
                st.pop(); // 弹出 '['

                // 2. 弹出前面的数字 (支持多位数字解析)
                int k = 0, w = 1;
                while (!st.empty() && st.top() >= '0' && st.top() <= '9')
                {
                    k = (st.top() - '0') * w + k;
                    w *= 10;
                    st.pop(); 
                }

                // 3. 将字符串按照解析出的数字倍数进行放大
                string add;
                for (int j = 0; j < k; j ++ ) 
                {
                    add += tmp;
                }
                
                // 4. 终极魔法：将放大后的字符串重新逐个压回栈中！
                // 完美化解嵌套危机，让它们参与外层括号的下一次清算
                for (int j = 0; j < add.size(); j ++ )
                {
                    st.push(add[j]);
                }
            }
        }

        // 大循环结束后，栈里剩下的就是完全解码的字符了
        while (st.size())
        {
            res = st.top() + res;
            st.pop();
        }

        return res;
    }
};