数据结构与算法学习 (08)字符串去重

给你一个仅包含小写字母的字符串，请你去除字符串中重复的字母，使得每个字母只出现一次。需保证返回结果的字典序最小（要求不能打乱其他字符的相对位置）
示例1:
输入:"bcabc"
输出:"abc"

示例2:
输入:"cbacdcbc"
输出:"acdb"

解题关键:
字典序: 字符串之间比较和数字比较不一样; 字符串比较是从头往后挨个字符比较,那个字符串大取决于两个字符串中第一个对应不相等的字符; 例如 任意一个a开头的字符串都大于任意一个b开头的字符串;例如字典中apple 大于 book;
题目的意思,你去除重复字母后,需要按最小的字典序返回.并且不能打乱其他字母的相对位置;
例如 bcabc 你应该返回abc, 而不是bca,cab;
例如 cbacdcbc 应该返回acdb,而不是cbad,bacd,adcb
例如 zab,应该返回zab,而不是abz;

思路:

1. 判断字符串可能出现的特殊情况
2. 用一个record数组记录字符串中字母出现的次数;
3. 申请一个字符串栈stack用来存储去除重复字母的结果,并利用它的特性帮助我们找到正确的次序;
4. 遍历字符串s
5. 从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中
   如果当前字符是否存在于栈的定义一个falg 标记isExist, 0表示不存在, 1表示存在
   6.如果isExist存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一，并继续遍历下一个字符; 表示当前的stack已经有这个字符了没有必要处理这个重复的字母;
   7.如果isExist不存在,则
   如果不存在,则需要循环一个找到一个正确的位置,然后在存储起来;
   如果不存在，跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素，然后将当前字符入栈
   top > -1表示栈非空
   stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大
   record[stack[top]] > 1表示后面还会出现
   通过一个while循环找到将栈中位置错误的数据,出栈. 找当前合适的位置,则结束while循环;
   找到合理的位置后,则将当前字符s[i]入栈;

8.直到遍历完所有字符后,则为字符串栈stack 添加一个结束符'\0',并返回当前字符串首地址;
代码实现

char *removeDuplicateLetters(char *s)
{
    /*
     ① 特殊情况处理,s为空,或者字符串长度为0;
     ② 特殊情况,s的长度为1,则没有必要后续的处理,则直接返回s;
     */
    if (s == NULL || strlen(s) == 0) {
        return "";
    }
    if (strlen(s) == 1) {
        return s;
    }
    
    //record数组,用来记录字符串s中每个字符未来会出现的次数;
    char record[26] = {0};
    int len = (int)strlen(s);
    
    //申请一个字符串stack;(用栈的特性来进行stack字符串的数据进出)
    char* stack = (char*)malloc(len * 2 * sizeof(char));
    //memset(void *s, int ch, size_t n) 将stack len*2*sizeof(char)长度范围的空间填充0;
    memset(stack, 0, len * 2 * sizeof(char));
    //stack 栈顶赋初值为-1;
    int top = -1;
    
    //1.统计每个字符的频次
    //例如bcabc  recod[26] = {1,2,2};
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        record[s[i] - 'a']++;
    }
    
    //2.遍历s,入栈
    for (i = 0; i < len; i++) {
        
        
        //isExist 标记, 判断当前字符是否存在栈中;
        int isExist = 0;
        
        //①从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中
        //如果当前字符是否存在于栈的flag, 0表示不存在, 1表示存在
        //top指向栈顶(也是执行stack字符串最后一个字符的位置,表示字符串长度上限)
        for (int j = 0; j <= top; j++) {
            if (s[i] == stack[j]) {
                isExist = 1;
                break;
            }
        }
        
        //② 如果存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一，并继续遍历下一个字符
        //③ 如果不存在,则需要循环一个正确位置存储起来;
        //④ 如果不存在，跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素，然后将当前字符入栈
        // top > -1表示栈非空
        //stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大
        //record[stack[top]] > 1表示后面还会出现
        //例如b,c因为不符合以下条件会直接入栈.stack[] = "bc",但是当当前字符是"a"时,由于bcabc,a不应该是在stack的顺序是"bca",所以要把位置不符合的字符出栈;
        //top = 1,stack[top] > s[i], c>a; 并且stack[top] 在之后还会重复的出现,所以我们可以安心的把stack中的栈顶C出栈,所以stack[]="b",top减一后等于0; 同时也需要将record[c]出现次数减一;
        //top=0,stack[top]>s[i],b>a,并且stack[top] 在之后还会出现,所以stack把栈顶b出栈,所以此时栈stack[]="",top减一后等于-1, 此时栈中位置不正确的字符都已经移除;
        
        if (isExist == 1) {
            record[s[i] - 'a']--;
        } else {
            while (top > -1 && stack[top] > s[i] && record[stack[top] - 'a'] > 1) {
               
                // 跳过该元素，频次要减一
                record[stack[top] - 'a']--;
                // 出栈
                top--;
            }
            
            //⑤ 结束while 循环;
            //循环结束的3种可能性:(1)移动到栈底(top == -1) ; (2)栈顶元素小于当前元素(stack[top] <= s[i]) (3)栈顶元素后面不出现(record[stack[top]] == 1)
            // 此时，当前元素要插入到top的下一个位置
            // top往上移动1位
            top++;
            // 入栈
            stack[top] = s[i];
        }
    }
    
    //结束栈顶添加字符结束符
    stack[++top] = '\0';
    
    return stack;
}