【题解】2182. Construct String With Repeat Limit （Python）

2023-09-13 03:43:11

大家好，我是算法爱好者小 A，今天给大家带来的是 leetcode 周赛 281 的第三题：Construct String With Repeat Limit 的题解。这道题的难度为中等，考察的是对堆数据结构的理解。虽然事后看来难度不是很高，但在比赛时我没有做出来，有点懊恼。

这道题的题目是这样的：

给定一个字符串 s 和一个整数 k，其中 s 只包含小写字母，k 是一个正整数。

你需要构造一个字符串 t，其中 t 由 s 中的字符组成，并且 t 中的每个字符最多出现 k 次。

返回最长的字符串 t，如果无法构造这样的字符串，则返回一个空字符串。

例如：

输入：s = "a", k = 1
输出："a"

输入：s = "leetcode", k = 3
输出："leetcode"

输入：s = "aabaa", k = 2
输出："aabaa"

输入：s = "aaabb", k = 3
输出："aabab"

输入：s = "aaabbb", k = 3
输出："ababa"

接下来，我们来看一下这道题的解法。

这道题的解法是贪心算法。我们首先把字符串 s 中的字符按出现次数从大到小排序，然后依次将字符加入到字符串 t 中。如果某个字符在字符串 t 中已经出现了 k 次，那么我们就跳过这个字符。

为了更高效地实现这个算法，我们可以使用堆数据结构。我们将字符串 s 中的字符按出现次数从大到小存入堆中，然后依次从堆中取出字符加入到字符串 t 中。如果某个字符在字符串 t 中已经出现了 k 次，那么我们就跳过这个字符。

这里需要注意的是，当我们从堆中取出一个字符时，我们需要更新堆中其他字符的出现次数。因为当我们把一个字符加入到字符串 t 中时，该字符在字符串 s 中的出现次数就会减少。因此，我们需要更新堆中其他字符的出现次数，以便堆中的字符始终保持按出现次数从大到小排序。

以下是这种解法的 Python 代码：

def constructString(s, k):
  """
  :type s: str
  :type k: int
  :rtype: str
  """
  # 将字符串s中的字符按出现次数从大到小排序
  char_count = {}
  for char in s:
    if char not in char_count:
      char_count[char] = 0
    char_count[char] += 1

  # 将字符及其出现次数存入堆中
  heap = []
  for char, count in char_count.items():
    heapq.heappush(heap, (count, char))

  # 构造字符串t
  result = ""
  while heap:
    # 取出堆顶元素
    count, char = heapq.heappop(heap)

    # 将字符加入到字符串t中
    for i in range(min(count, k)):
      result += char

    # 更新堆中其他字符的出现次数
    for i in range(1, count):
      heapq.heappush(heap, (count - i, char))

  return result