利用栈的回溯来解决“文件的最长绝对路径”问题

Posted 2022-11-29 &小小白&

十八、文件的最长绝对路径

18.1、题设要求

  假设有一个同时存储文件和目录的文件系统。下图展示了文件系统的一个示例：

  这里将 dir 作为根目录中的唯一目录。dir 包含两个子目录 subdir1 和 subdir2 。subdir1 包含文件 file1.ext 和子目录 subsubdir1；subdir2 包含子目录 subsubdir2，该子目录下包含文件 file2.ext 。

在文本格式中，如下所示(⟶表示制表符)：

dir
⟶ subdir1
⟶ ⟶ file1.ext
⟶ ⟶ subsubdir1
⟶ subdir2
⟶ ⟶ subsubdir2
⟶ ⟶ ⟶ file2.ext

  如果是代码表示，上面的文件系统可以写为 “dir\\n\\tsubdir1\\n\\t\\tfile1.ext\\n\\t\\tsubsubdir1\\n\\tsubdir2\\n\\t\\tsubsubdir2\\n\\t\\t\\tfile2.ext” 。‘\\n’ 和 ‘\\t’ 分别是换行符和制表符。

  文件系统中的每个文件和文件夹都有一个唯一的 绝对路径 ，即必须打开才能到达文件/目录所在位置的目录顺序，所有路径用 ‘/’ 连接。上面例子中，指向 file2.ext 的 绝对路径 是 “dir/subdir2/subsubdir2/file2.ext” 。每个目录名由字母、数字和/或空格组成，每个文件名遵循 name.extension 的格式，其中 name 和 extension由字母、数字和/或空格组成。

  给定一个以上述格式表示文件系统的字符串 input ，返回文件系统中 指向 文件 的 最长绝对路径 的长度 。 如果系统中没有文件，返回 0。

示例 1：

输入：input = "dir\\n\\tsubdir1\\n\\tsubdir2\\n\\t\\tfile.ext"
输出：20
解释：只有一个文件，绝对路径为 "dir/subdir2/file.ext" ，路径长度 20

示例 2：

输入：input = "dir\\n\\tsubdir1\\n\\t\\tfile1.ext\\n\\t\\tsubsubdir1\\n\\tsubdir2\\n\\t\\tsubsubdir2\\n\\t\\t\\tfile2.ext"
输出：32
解释：存在两个文件：
"dir/subdir1/file1.ext" ，路径长度 21
"dir/subdir2/subsubdir2/file2.ext" ，路径长度 32
返回 32 ，因为这是最长的路径

示例 3：

输入：input = "a"
输出：0
解释：不存在任何文件

示例 4：

输入：input = "file1.txt\\nfile2.txt\\nlongfile.txt"
输出：12
解释：根目录下有 3 个文件。
因为根目录中任何东西的绝对路径只是名称本身，所以答案是 "longfile.txt" ，路径长度为 12

提示：

1 <= input.length <= 104
input 可能包含小写或大写的英文字母，一个换行符 '\\n'，一个制表符 '\\t'，一个点 '.'，一个空格 ' '，和数字。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/longest-absolute-file-path

18.2、解题思路

  先使用spilt(\\n)去掉字符串中的\\n，再使用\\t计算出字符串的层级，再利用栈的回溯将栈中字符串所包含的目录的长度输出（先判断字符串下一级是否为空，为空的话直接计算文件长度名并返回即可。不为空的话，判断是否为上下级关系，如果是直接对长度进行添加；如果是文件，直接计算即可；如果是目录，将其压栈，然后i++，进入下一次循环。如果不为上下级关系，将栈进行pop操作，直到退到最后一层目录并将其保留，接着进行下一次循环。），这就是我的全部思路。

18.3、算法

//第一步："\\t"代表层级
//第二步：spilt(\\n)就是将\\n去掉,输出\\t\\t(......)str,这时我们就可以根据\\t的个数来确定层级
//第三步：栈的回溯(stack)
/*第四步：
 * if(s.entry)
 *
 * else if(上下级)
 *   up.res();
 * else if()
 *   pop;
 * 
 * */
class Solution 
    //包装一个Node
    class Node 
        //level代表层级
        public int level;
        //sum代表当前目录下的长度是多少
        public int sum;

        public Node(int level,int sum)
            this.level = level;
            this.sum = sum;
        
    

    public int lengthLongestPath(String input)
        //将输入的字符串在位于 \\n 时进行分割
        String[] spilts = input.split("\\n");
        //利用栈将元素存起来
        Deque<Node> stack = new ArrayDeque<>();
        //返回的结果
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < spilts.length;) 
            //对不同情况进行判定,首先数一下有多少个tabs,也就是有多少个\\t,从而便于我们知道这是第几层
            int howManyTabs = countTab(spilts[i]);
            //如果为空,直接计算文件名长度即可
            if (stack.isEmpty())
                if (spilts[i].indexOf('.') != -1)
                    res = Math.max(res,spilts[i].length());
                else 
                    Node newNode = new Node(howManyTabs,spilts[i].length() - howManyTabs);
                    stack.push(newNode);
                
                i++;
            else 
                //如果不为空,先判断是否为上下级关系,如果是直接就对长度进行添加;如果是文件，直接计算就好了;如果是一个目录,将newNode压栈,然后i++.
                //如果不为上下级关系,将栈进行pop操作,直到退到最后一层目录,将其保留.
                Node peek = stack.peek();
                //上下级关系
                if (peek.level + 1 == howManyTabs)
                    Node newNode = new Node(howManyTabs,spilts[i].length() + peek.sum - howManyTabs + 1);

                    if (spilts[i].indexOf('.') != -1)
                        res = Math.max(res,newNode.sum);
                    else 
                        stack.push(newNode);
                    
                    i++;
                else 
                    stack.pop();
                
            
        
        return res;
    

    //计算层级
    public int countTab(String s) 
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int count = 0;
        for (int i = 0; ; i++) 
            sb.append("\\t");
            if (s.startsWith(sb.toString()))
                count++;
            else 
                break;
            
        
        return count;
    

参考视频：B站up主郭郭 wg