算法:移掉 K 位数字

给定一个以字符串表示的非负整数 num,移除这个数中的 k 位数字,使得剩下的数字最小。

注意:

num 的长度小于 10002 且 ≥ k。
num 不会包含任何前导零。

示例 1 :

输入: num = “1432219”, k = 3
输出: “1219”
解释: 移除掉三个数字 4, 3, 和 2 形成一个新的最小的数字 1219。
示例 2 :

输入: num = “10200”, k = 1
输出: “200”
解释: 移掉首位的 1 剩下的数字为 200. 注意输出不能有任何前导零。
示例 3 :

输入: num = “10”, k = 2
输出: “0”
解释: 从原数字移除所有的数字,剩余为空就是 0。

解题思路
首先我们要了解一个关于数学的前置知识,对于两个相同长度的数字序列,最左边不同的数字决定了这两个数字的大小,例如,对于 A = 1axxxA = 1axxx,B = 1bxxxB = 1bxxx,如果 a > b,则 A > B

基于此,我们可以知道,若要使得剩下的数字最小,需要保证靠前的数字尽可能小

如果使用暴力法,那思路就是:

从左到右遍历
对于每一个遍历到的元素,前一个元素比当前元素大,则丢弃前一个元素,否则保留前一个元素
需要注意的是,如果给定的数字是一个单调递增的数字,那么我们的算法会永远选择不丢弃。这个题目中要求的,我们要永远确保丢弃 k 个数字,因此思路还应该稍加修改:

每次丢弃一次,k 减去 1。当 k 减到 0 ,我们可以提前终止遍历
而当遍历完成,如果 k 仍然大于 0。不妨假设最终还剩下 x 个需要丢弃,那么我们需要选择删除末尾 x 个元素
然而暴力的实现复杂度最差会达到 O(nk)(考虑整个数字序列是单调不降的),因此我们需要加速这个过程

可以用一个栈维护当前的答案序列,栈中的元素代表截止到当前位置,删除不超过 k 次个数字时,所能得到的最小整数。根据之前的讨论:在使用 k 个删除次数之前,栈中的序列从栈底到栈顶单调不降。因此,对于每个数字,如果该数字小于栈顶元素,我们就不断地弹出栈顶元素,直到

栈为空
新的栈顶元素不大于当前数字
已经删除了 k 位数字
上述步骤结束后我们还需要针对一些情况做额外的处理:

如果我们删除了 m 个数字且 m<k,我们需要从序列尾部删除额外的 k-m 个数字
如果最终的数字序列存在前导零,我们要删去前导零
如果最终数字序列为空,我们应该返回 0

class Solution {

    public String removeKdigits(String num, int k) {
        Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
        for(int i = 0; i < num.length(); i++) {
            while(!deque.isEmpty() && k > 0 && deque.peekLast() > num.charAt(i)) {
                deque.pollLast();
                k--;
            }
            deque.offerLast(num.charAt(i));
        }
        for(int i = 0; i < k; i++) {
            deque.pollLast();
        }
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        boolean leadingZero = true;
        while(!deque.isEmpty()) {
            char digist = deque.pollFirst();
            if(leadingZero && digist == '0') {
                continue;
            }
            leadingZero = false;
            str.append(digist);
        }
        return str.length() == 0 ? "0" : str.toString();
    }
}

来源: https://www.cnblogs.com/Yee-Q/p/13975937.html

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