【月度刷题计划同款】极致繁琐的模拟题

2023-08-10 08:58:06 浏览数 (2)

题目描述

这是 LeetCode 上的「591. 标签验证器」,难度为「困难」

Tag : 「模拟」、「栈」

给定一个表示代码片段的字符串,你需要实现一个验证器来解析这段代码,并返回它是否合法。合法的代码片段需要遵守以下的所有规则:

  1. 代码必须被合法的闭合标签包围。否则,代码是无效的。
  2. 闭合标签(不一定合法)要严格符合格式:<TAG_NAME>TAG_CONTENT</TAG_NAME>。其中,<TAG_NAME> 是起始标签,</TAG_NAME> 是结束标签。起始和结束标签中的 TAG_NAME 应当相同。当且仅当 TAG_NAMETAG_CONTENT 都是合法的,闭合标签才是合法的。
  3. 合法的 TAG_NAME 仅含有大写字母,长度在范围
[1,9]

之间。否则,该 TAG_NAME 是不合法的。

  1. 合法的 TAG_CONTENT 可以包含其他合法的闭合标签,cdata ( 请参考规则
7

)和任意字符( 注意参考规则

1

)除了不匹配的 <、不匹配的起始和结束标签、不匹配的或带有不合法 TAG_NAME 的闭合标签。否则,TAG_CONTENT 是不合法的。

  1. 一个起始标签,如果没有具有相同 TAG_NAME 的结束标签与之匹配,是不合法的。反之亦然。不过,你也需要考虑标签嵌套的问题。
  2. 一个 <,如果你找不到一个后续的 > 与之匹配,是不合法的。并且当你找到一个 <</ 时,所有直到下一个 > 的前的字符,都应当被解析为 TAG_NAME(不一定合法)。
  3. cdata 有如下格式:<![CDATA[CDATA_CONTENT]]>CDATA_CONTENT 的范围被定义成 <![CDATA[ 和后续的第一个 ]]>之间的字符。
  4. CDATA_CONTENT 可以包含任意字符。cdata 的功能是阻止验证器解析 CDATA_CONTENT,所以即使其中有一些字符可以被解析为标签(无论合法还是不合法),也应该将它们视为常规字符。

合法代码的例子:

代码语言:javascript复制
输入: "<DIV>This is the first line <![CDATA[<div>]]></DIV>"

输出: True

解释: 

代码被包含在了闭合的标签内: <DIV> 和 </DIV> 。

TAG_NAME 是合法的,TAG_CONTENT 包含了一些字符和 cdata 。 

即使 CDATA_CONTENT 含有不匹配的起始标签和不合法的 TAG_NAME,它应该被视为普通的文本,而不是标签。

所以 TAG_CONTENT 是合法的,因此代码是合法的。最终返回True。


输入: "<DIV>>>  ![cdata[]] <![CDATA[<div>]>]]>]]>>]</DIV>"

输出: True

解释:

我们首先将代码分割为:start_tag|tag_content|end_tag 。

start_tag -> "<DIV>"

end_tag -> "</DIV>"

tag_content 也可被分割为:text1|cdata|text2 。

text1 -> ">>  ![cdata[]] "

cdata -> "<![CDATA[<div>]>]]>" ,其中 CDATA_CONTENT 为 "<div>]>"

text2 -> "]]>>]"


start_tag 不是 "<DIV>>>" 的原因参照规则 6 。
cdata 不是 "<![CDATA[<div>]>]]>]]>" 的原因参照规则 7 。

不合法代码的例子:

代码语言:javascript复制
输入: "<A>  <B> </A>   </B>"
输出: False
解释: 不合法。如果 "<A>" 是闭合的,那么 "<B>" 一定是不匹配的,反之亦然。

输入: "<DIV>  div tag is not closed  <DIV>"
输出: False

输入: "<DIV>  unmatched <  </DIV>"
输出: False

输入: "<DIV> closed tags with invalid tag name  <b>123</b> </DIV>"
输出: False

输入: "<DIV> unmatched tags with invalid tag name  </1234567890> and <CDATA[[]]>  </DIV>"
输出: False

输入: "<DIV>  unmatched start tag <B>  and unmatched end tag </C>  </DIV>"
输出: False

注意:

  • 为简明起见,你可以假设输入的代码(包括提到的任意字符)只包含数字, 字母, '<','>','/','!','[',']'' '

模拟(栈)

字符串大模拟,假设字符串 s 长度为

n

,当前处理到的位置为

i

,根据以下优先级进行检查:

  1. 优先尝试检查以
i

为开始的连续段是否为 CDATA,若能匹配到开头,则尝试匹配到 CDATA 的结尾处,并更新

i

,若无法找到结尾,返回 False

  1. 尝试匹配
s[i]

是否为 <,若满足,则根据

s[i 1]

是否为 / 来判断当前 TAG_NAME 是处于右边还是左边,然后将 TAG_NAME 取出,记为

tag

,判断

tag

长度是否合法,不合法返回 False,合法则根据是左边还是右边的 TAG_NAME 分情况讨论:

  • 位于左边的 TAG_NAME:将其加入栈中,等待右边的 TAG_NAME 与其匹配;
  • 位于右边的 TAG_NAME:将其与当前栈顶的元素进行匹配,若栈为空或匹配不上,返回 False(注意:由于整个 s 应当被一对 TAG_NAME 所包裹,因此如果取出后栈顶元素匹配后,栈为空,同时又还没处理完整个 s,此时 s 也不合法,返回 Fasle);

  1. 其余情况则为普通字符。

最后由于整个 s 应当被一对 TAG_NAME 所包裹,因此当

i = 0

时,不能是情况

1

和情况

3

,需要特判一下。

代码:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    String CDATA1 = "<![CDATA[", CDATA2 = "]]>";
    public boolean isValid(String s) {
        Deque<String> d = new ArrayDeque<>();
        int n = s.length(), i = 0;
        while (i < n) {
            if (i   8 < n && s.substring(i, i   9).equals(CDATA1)) {
                if (i == 0) return false;
                int j = i   9;
                boolean ok = false;
                while (j < n && !ok) {
                    if (j   2 < n && s.substring(j, j   3).equals(CDATA2)) {
                        j = j   3; ok = true;
                    } else {
                        j  ;
                    }
                }
                if (!ok) return false;
                i = j;
            } else if (s.charAt(i) == '<') {
                if (i == n - 1) return false;
                boolean isEnd = s.charAt(i   1) == '/';
                int p = isEnd ? i   2 : i   1, j = p;
                while (j < n && s.charAt(j) != '>') {
                    if (!Character.isUpperCase(s.charAt(j))) return false;
                    j  ;
                }
                if (j == n) return false;
                int len = j - p;
                if (len < 1 || len > 9) return false;
                String tag = s.substring(p, j);
                i = j   1;
                if (!isEnd) {
                    d.addLast(tag);
                } else {
                    if (d.isEmpty() || !d.pollLast().equals(tag)) return false;
                    if (d.isEmpty() && i < n) return false;
                }
            } else {
                if (i == 0) return false;
                i  ;
            }
        }
        return d.isEmpty();
    }
}
  • 时间复杂度:
O(n)
  • 空间复杂度:
O(n)

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.591 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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