双指针解压缩字符串：巧用滑动窗口，高效省时！

日拱算法：双指针解“压缩字符串”

在算法的世界里，字符串操作是一个常见且重要的课题，而“压缩字符串”便是其中一个经典问题。本文将介绍一种巧妙的双指针算法，帮助你高效解决这一难题，化繁为简。

问题

给你一个字符数组 chars，请使用下述算法压缩：

1. 从一个空字符串 s 开始。
2. 对于 chars 中的每组连续重复字符，添加到 s 中该组的长度后跟该字符。
3. 返回压缩后的字符串 s。

例 1：

• 输入：chars = ["a","a","b","b","c","c","c"]
• 输出："a2b2c3"

例 2：

• 输入：chars = ["a"]
• 输出："a1"

双指针算法：

双指针算法的精髓在于使用两个指针，一个（通常称为 left 或 slow 指针）跟踪当前处理的字符位置，另一个（通常称为 right 或 fast 指针）负责扫描重复字符。

1. 初始化： 将 left 和 right 指针均指向数组 chars 的第一个元素。
2. 滑动窗口： 使用 while 循环滑动 right 指针，直到找到 right 指针指向的字符与 left 指针指向的字符不同。此时，形成一个重复字符的滑动窗口。
3. 获取字符长度： 计算滑动窗口的字符长度，即 right 指针与 left 指针的差值。
4. 压缩字符串： 将字符长度和重复字符添加到压缩后的字符串 s 中。
5. 更新指针： 将 left 指针移动到 right 指针的位置，继续寻找下一个重复字符组。
6. 重复步骤 2-5： 直到 right 指针到达数组末尾。
7. 处理剩余字符： 如果 left 指针仍未到达数组末尾，说明存在没有重复的剩余字符。将这些字符直接添加到压缩后的字符串 s 中。

示例代码：

def compress(chars):
  n = len(chars)
  s = ""
  left = 0
  right = 0

  while right < n:
    while right < n and chars[right] == chars[left]:
      right += 1
    
    char_count = right - left
    s += str(char_count) + chars[left]
    left = right
  
  return s

优势：

双指针算法具有以下优势：

• 时间复杂度为 O(n)，其中 n 是字符数组 chars 的长度。
• 空间复杂度为 O(1)，因为它只需要少量额外的空间来存储压缩后的字符串。
• 实现简单易懂，易于理解和实现。

总结：

双指针算法是解决“压缩字符串”问题的有效方法。通过巧妙地使用滑动窗口，它可以高效地识别和压缩重复字符，生成压缩后的字符串。这种算法广泛应用于字符串操作和数据压缩等领域，掌握双指针算法技巧对于程序员来说至关重要。