Java算法题-解析 "简化路径" 算法问题

题目：

给定一个字符串路径，对其进行简化。简化后的路径必须遵循以下规则：

• 开始的斜杠 / 仅表示根目录。它后面的路径由一个或多个目录名组成，每个目录名由一个斜杠 / 隔开。
• 最后一个目录名（如果存在）不能以 / 结尾。如果路径的结尾有斜杠 /，则应删除。

引言：

"简化路径" 是一个关于字符串处理和路径操作的问题。解决这个问题需要对字符串的分割和处理有一定的理解，同时需要找到一种方法来去除多余的斜杠以及进行路径的规范化。通过解答这个问题，我们可以提升对字符串处理和路径操作的考虑，同时也能拓展对边界情况的处理。

算法思路：

为了简化路径，我们可以使用栈来辅助处理。具体思路如下：

1. 将给定的路径使用 / 进行分割，得到一个字符串数组 tokens，其中每个元素表示一个目录名或空字符串。

2. 遍历tokens数组，根据当前目录名进行判断：

   • 如果是 ..，表示返回上级目录，需要将栈中的元素出栈。
   • 如果不是 . 或空字符串，表示当前目录名，将其入栈。
3. 最后，栈中的元素即为简化后的路径。使用 / 连接栈中的元素，得到简化后的路径。

代码实现：

以下是使用 Java 实现的 "简化路径" 算法的示例代码：

import java.util.Stack;

public class SimplifyPath {
    public String simplifyPath(String path) {
        String[] tokens = path.split("/");
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        
        for (String token : tokens) {
            if (token.equals("..")) {
                if (!stack.isEmpty()) {
                    stack.pop();
                }
            } else if (!token.isEmpty() && !token.equals(".")) {
                stack.push(token);
            }
        }
        
        return "/" + String.join("/", stack);
    }
}

算法分析：

• 时间复杂度：遍历 tokens 数组一次，所以时间复杂度为 O(n)，其中 n 是路径字符串的长度。
• 空间复杂度：使用了一个栈来辅助处理，所以空间复杂度为 O(n)，其中 n 是路径字符串的长度。

示例和测试：

假设给定字符串路径 /a/./b/../../c/，根据算法，简化后的路径为 /c。

我们可以使用以下代码进行测试：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SimplifyPath solution = new SimplifyPath();
        String path = "/a/./b/../../c/";
        String simplifiedPath = solution.simplifyPath(path);

        System.out.println("Simplified path: " + simplifiedPath);
    }
}

总结：

"简化路径" 算法题要求对给定路径进行简化，是一个关于字符串处理和路径操作的问题。通过实现这个算法，我们可以提升对字符串处理和路径操作的考虑，同时也能拓展对边界情况的处理。这个问题强调了如何使用栈来辅助处理路径的简化。