LeetCode 1419 数青蛙：基于模拟的状态机解法

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1419. 数青蛙 - LeetCode

问题描述

给定一个字符串 croakOfFrogs，表示若干只青蛙发出的叫声序列。每只青蛙必须按顺序发出 'c', 'r', 'o', 'a', 'k' 五个声音才能完成一次完整的叫声。如果字符串中的字符无法组成合法的叫声序列，则返回 -1；否则返回所需的最少青蛙数量。

解题思路

这本质上是一个状态机模拟问题。我们可以将青蛙的发声过程看作五个状态的流转：

1. c: 开始叫
2. r: 继续
3. o: 继续
4. a: 继续
5. k: 结束

为了计算最少需要多少只青蛙，我们需要维护当前处于每个阶段的青蛙数量。当遇到一个新的字符时，检查是否有青蛙处于前一个阶段：

• 遇到 'c'：优先复用已经发完 'k' 的青蛙（即从 'k' 状态回到 'c' 状态），如果没有可用的，说明需要新青蛙。无论哪种情况，该青蛙现在都处于 'c' 阶段。
• 遇到其他字符：必须存在一只青蛙正处于前驱字符的阶段。例如遇到 'r'，必须有青蛙在 'c' 阶段。如果找不到，说明序列非法，直接返回 -1。

遍历结束后，所有青蛙都应该处于 'k' 阶段（即完成了叫声）。如果还有青蛙停留在中间任何阶段，说明序列不完整，返回 -1。

C++ 代码实现

class Solution {
public:
    int minNumberOfFrogs(string croakOfFrogs) {
        string s = "croak";
        int n = s.size();
        
        // 记录字符映射下标关系，方便查找前驱
        unordered_map<char, int> index;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            index[s[i]] = i;
        }
        
        
        ;
        
         (& ch : croakOfFrogs) {
             (ch == ) {
                
                 (hash[n - ] != ) {
                    hash[n - ]--;
                }
                
                hash[]++;
            }  {
                 t = index[ch];
                
                 (hash[t - ] == ) {
                     ;
                }
                
                hash[t - ]--;
                hash[t]++;
            }
        }
        
        
         ( i = ; i < n - ; i++) {
             (hash[i] != ) {
                 ;
            }
        }
        
         hash[n - ];
    }
};