力扣第316与1081题 不同字符的最小子序列 C++ Java Python

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题目

思路和解题方法

复杂度:

时间复杂度:O(n)

空间复杂度:O(n)

c++ 代码

Java 版本（仅供参考）

Python 版本（仅供参考）

代码细节

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题目

316. 去除重复字母

中等

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提示

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）。

示例 1：

s = "bcabc"
：
"abc"

示例 2：

s = "cbacdcbc"
"acdb"

提示：

• 1 <= s.length <= 104
• s 由小写英文字母组成

注意：该题与 1081 . - 力扣（LeetCode） 相同

思路和解题方法

1. 使用栈 stk 存储结果字符串的字符，使用集合 visited 记录栈中已经包含的字符。
2. 统计每个字符出现的次数，并遍历原始字符串 s。
3. 对于每个字符 ch：
   • 减少其出现次数。
   • 如果栈中已经包含了字符 ch，则直接跳过。
   • 如果栈顶元素大于当前字符 ch，且后面还会出现，则将栈顶元素移除。
   • 将字符 ch 添加到栈中，并标记为已访问。
4. 将栈中字符逆序输出，构成结果字符串。

复杂度:

• 时间复杂度:O(n)

• 遍历字符串的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是字符串的长度。

• 空间复杂度:O(n)

• 使用了栈和集合来存储结果字符和已访问字符，以及一个额外的数组来统计字符出现次数，因此空间复杂度为 O(n)。

c++ 代码

#include <string>
#include <stack>
#include <unordered_set>
#include <vector>
using namespace std;

class Solution {
public:
    string smallestSubsequence(string s) {
        stack<char> stk; // 用于存储结果字符串的栈
        unordered_set<char> visited; // 用于记录栈中已经包含的字符
        vector<int> count(26, 0); // 记录每个字符出现的次数

        // 统计每个字符出现的次数
        for (char ch : s) {
            count[ch - 'a']++;
        }

        for (char ch : s) {
            // 对于每个字符ch，首先减少其出现次数
            count[ch - 'a']--;

            // 如果栈中已经包含了字符ch，则直接跳过
            if (visited.count(ch)) {
                continue;
            }

            // 如果栈顶元素大于当前字符ch，且后面还会出现，则将栈顶元素移除
            while (!stk.empty() && stk.top() > ch && count[stk.top() - 'a'] > 0) {
                visited.erase(stk.top());
                stk.pop();
            }

            // 将字符ch添加到栈中，并标记为已访问
            stk.push(ch);
            visited.insert(ch);
        }

        // 将栈中字符逆序输出，构成结果字符串
        string result;
        while (!stk.empty()) {
            result = stk.top() + result;
            stk.pop();
        }

        return result;
    }
};

Java 版本（仅供参考）

import java.util.*;

class Solution {
    public String smallestSubsequence(String s) {
        Stack<Character> stk = new Stack<>(); // 用于存储结果字符串的栈
        Set<Character> visited = new HashSet<>(); // 用于记录栈中已经包含的字符
        int[] count = new int[26]; // 记录每个字符出现的次数

        // 统计每个字符出现的次数
        for (char ch : s.toCharArray()) {
            count[ch - 'a']++;
        }

        for (char ch : s.toCharArray()) {
            // 对于每个字符ch，首先减少其出现次数
            count[ch - 'a']--;

            // 如果栈中已经包含了字符ch，则直接跳过
            if (visited.contains(ch)) {
                continue;
            }

            // 如果栈顶元素大于当前字符ch，且后面还会出现，则将栈顶元素移除
            while (!stk.isEmpty() && stk.peek() > ch && count[stk.peek() - 'a'] > 0) {
                visited.remove(stk.peek());
                stk.pop();
            }

            // 将字符ch添加到栈中，并标记为已访问
            stk.push(ch);
            visited.add(ch);
        }

        // 将栈中字符逆序输出，构成结果字符串
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (!stk.isEmpty()) {
            result.insert(0, stk.pop());
        }

        return result.toString();
    }
}

Python 版本（仅供参考）

class Solution:
    def smallestSubsequence(self, s: str) -> str:
        stk = []  # 用于存储结果字符串的栈
        visited = set()  # 用于记录栈中已经包含的字符
        count = [0] * 26  # 记录每个字符出现的次数

        # 统计每个字符出现的次数
        for ch in s:
            count[ord(ch) - ord('a')] += 1

        for ch in s:
            # 对于每个字符ch，首先减少其出现次数
            count[ord(ch) - ord('a')] -= 1

            # 如果栈中已经包含了字符ch，则直接跳过
            if ch in visited:
                continue

            # 如果栈顶元素大于当前字符ch，且后面还会出现，则将栈顶元素移除
            while stk and stk[-1] > ch and count[ord(stk[-1]) - ord('a')] > 0:
                visited.remove(stk[-1])
                stk.pop()

            # 将字符ch添加到栈中，并标记为已访问
            stk.append(ch)
            visited.add(ch)

        # 将栈中字符逆序输出，构成结果字符串
        return ''.join(stk)

代码细节

1. 在 C++ 版本中，unordered_set 是用于记录栈中已经包含的字符，而 vector<int> count(26, 0) 是用于统计每个字符出现的次数。

2. C++ 中的 stk 为 stack<char> 类型，用于存储结果字符串的字符；visited 为 unordered_set<char> 类型，用于记录栈中已经包含的字符；count 为 vector<int> 类型，用于记录每个字符出现的次数。

3. 在 Java 版本中，Stack<Character> 是用于存储结果字符串的栈，Set<Character> 是用于记录栈中已经包含的字符，int[] count 是用于记录每个字符出现的次数。

4. Python 版本中使用列表 stk 存储结果字符串的字符，集合 visited 记录栈中已经包含的字符，count 为列表，用于记录每个字符出现的次数。

5. 在遍历字符串时，对于每个字符 ch，首先减少其出现次数 count[ch - 'a']--。

6. 如果栈中已经包含了字符 ch，则直接跳过当前字符。

7. 如果栈顶元素大于当前字符 ch，且后面还会出现，则将栈顶元素移除。

8. 将字符 ch 添加到栈中，并标记为已访问。

9. 将栈中字符逆序输出，构成结果字符串。

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