算法题：消除字符串中全部的b和连续的ac

最近碰到了一道面试题，虽然不难但是临试没想出好的解法，记录下来以作分享。

题目：消除字符串中全部的b和连续的ac

用例：

• 'aabbc' -> 'a'
• 'aaabbbccc' -> ''
• 'abcdcba' -> 'dca'

注意结合用例理解这个题目的意思，转化后的字符串中不能有任何b和连续的ac，而不是仅对初始值进行一次转换。

暴力法

既然最后得到的字符串中不能有任何b和连续的ac，那么我们可以很容易地想到使用正则连续地进行处理，直到处理前后的字符串相同，可以很容易地写出下面的代码：

function solution (str) {
  const reg = /ac|b/g
  let strCopy = str
  do {
    str = strCopy
    strCopy = str.replace(reg, '')
  } while (strCopy !== str)
  return strCopy
}

但是暴力法显然不够好，它每次重复地去执行替换，对于aaaaaccccc这种字符串，需要执行5次。

那么有没有更好的方法呢？通过观察我们发现其实需要替换的字符序列必定符合{n个a}{m个b}{n个c}(m, n不都为0)这种格式。b我们可以先不去管它，先从格式开头的a入手。那么如果找到了a，怎么知道后面的字符序列中有没有c出现呢？而c出现的个数是否能跟a的个数匹配呢？我们可以先保存连续a的数量，然后如果后面出现了符合格式的c，则减少a的个数，直到a耗尽或者格式匹配失败。

存储a的解法

function solution(str) {
    let countA = 0  // 连续a的个数
    let result = ''
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        if (str[i] === 'a') {
            countA++
        } else if (str[i] === 'b') {
            continue
        } else if (str[i] === 'c') {
            if (countA === 0) {
                result += 'c'
            } else {
                countA--
            }
        } else {
            // 遇到其他字符，则保存的a需要释放
            while (countA) {
                result += 'a'
                countA--
            }
            result += str[i]
        }
    }
    // 最后需要释放所有保存的a
    while (countA) {
        result += 'a'
        countA--
    }
    return result
}

存储a的解法有点类似于栈，遇到a入栈，遇到c出栈，遇到abc之外的字符排空栈。

这是一种时间复杂度O(n)的解法，但是在遇到类似aaaaaad这种字符串的时候，它还不够好，因为最后保存的a都要释放出来，有额外的时间开销。

双指针的解法

这是本题较好的一种解法，设两个指针cur和loc分别从头开始出发，cur每次移动一格，另一个指针loc保留当前的操作位置，如果cur指向的字符是c且loc指向的是a，则将loc回移一位（ac抵消了），如果遇到其他非b的字符，则将loc处的字符置为cur处的字符，一直进行直到到cur到达字符串尾部，此时取字符串开头到loc指针之间的子串即为本题的解。这种解法妙就妙在loc处的字符是即时更新的，一些边界条件都自动消除了。

画一个图更好理解一点，比如有字符串abeabcdaabbcg，它经过处理后应该得到aedag,下面是操作过程的图解：

这种方法在C++, Java中是可以实现in-place更新的，但Javascript字符串是不可变的，所以体现不出来。

function solution(str) {
    let result = str.split('')
    let location = -1
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        let cur = str[i]
        if (cur === 'c' && location >= 0 && result[location] === 'a') {
            location --
        } else if (cur !== 'b') {
            result[++location] = cur
        }
    }
    return result.slice(0, location + 1).join('')
}

最后做个技术总结，这道题难度不大，考察的是对字符串算法的理解，双指针、栈、动态规划等思想在字符串算法问题中还是有很多应用的，还是要通过学习去总结归纳。