【综合笔试题】难度 1/5,普通字符串模拟题

2023-02-27 10:51:15 浏览数 (2)

题目描述

这是 LeetCode 上的 「393. UTF-8 编码验证」 ,难度为 「中等」

Tag : 「模拟」

给定一个表示数据的整数数组 data ,返回它是否为有效的

UTF-8

编码。

UTF-8 中的一个字符可能的长度为

1

4

字节,遵循以下的规则:

  1. 对于
1

字节 的字符,字节的第一位设为

0

,后面

7

位为这个符号的 unicode 码。

  1. 对于
n

字节 的字符 (

n > 1

),第一个字节的前

n

位都设为

1

,第

n 1

位设为

0

,后面字节的前两位一律设为

10

。剩下的没有提及的二进制位,全部为这个符号的 unicode 码。

这是 UTF-8 编码的工作方式:

代码语言:javascript复制
   Char. number range  |        UTF-8 octet sequence
      (hexadecimal)    |              (binary)
   -------------------- ---------------------------------------------
   0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx
   0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx
   0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
   0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

注意:输入是整数数组。只有每个整数的 最低 8 个有效位 用来存储数据。这意味着每个整数只表示 1 字节的数据。

示例 1:

代码语言:javascript复制
输入:data = [197,130,1]

输出:true

解释:数据表示字节序列:11000101 10000010 00000001。
这是有效的 utf-8 编码,为一个 2 字节字符,跟着一个 1 字节字符。

示例 2:

代码语言:javascript复制
输入:data = [235,140,4]

输出:false

解释:数据表示 8 位的序列: 11101011 10001100 00000100.
前 3 位都是 1 ,第 4 位为 0 表示它是一个 3 字节字符。
下一个字节是开头为 10 的延续字节,这是正确的。
但第二个延续字节不以 10 开头,所以是不符合规则的。

提示:

1 <= data.length <= 2 times 10^4
0 <= data[i] <= 255

模拟

根据题意进行模拟即可。

从前往后处理每个

data[i]

,先统计

data[i]

从第

7

位开始往后有多少位连续的

1

,代表这是一个几字节的字符,记为

cnt

  • 如果
cnt

1

或者大于

4

均违反编码规则(与字符长度为

1

时的编码规则 和 字符长度只能是

1

4

冲突),返回 False

  • 如果位置
i

后面不足

cnt - 1

也返回 False

  • 否则检查下标范围为
[i 1, i cnt - 1]

的数是否满足前两位为

10

的要求,若不满足返回 False

如果上述过程满足要求,跳到下一个检查点进行检查,整个 data 都没有冲突则返回 True

代码:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public boolean validUtf8(int[] data) {
        int n = data.length;
        for (int i = 0; i < n; ) {
            int t = data[i], j = 7;
            while (j >= 0 && (((t >> j) & 1) == 1)) j--;
            int cnt = 7 - j;
            if (cnt == 1 || cnt > 4) return false;
            if (i   cnt - 1 >= n) return false;
            for (int k = i   1; k < i   cnt; k  ) {
                if ((((data[k] >> 7) & 1) == 1) && (((data[k] >> 6) & 1) == 0)) continue;
                return false;
            }
            i  = cnt == 0 ? 1 : cnt;
        }
        return true;
    }
}
  • 时间复杂度:
O(n)
  • 空间复杂度:
O(1)

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.393 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。

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