844. 比较含退格的字符串

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题目来源：力扣（LeetCode）https://leetcode-cn.com/problems/backspace-string-compare/

题目

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给定 S 和 T 两个字符串，当它们分别被输入到空白的文本编辑器后，判断二者是否相等，并返回结果。 # 代表退格字符。

**注意：**如果对空文本输入退格字符，文本继续为空。

示例 1：

输入：S = "ab#c", T = "ad#c"
输出：true
解释：S 和 T 都会变成 “ac”。

示例 2：

输入：S = "ab##", T = "c#d#"
输出：true
解释：S 和 T 都会变成 “”。

示例 3：

输入：S = "a##c", T = "#a#c"
输出：true
解释：S 和 T 都会变成 “c”。

示例 4：

输入：S = "a#c", T = "b"
输出：false
解释：S 会变成 “c”，但 T 仍然是 “b”。

提示：

1. 1 <= S.length <= 200
2. 1 <= T.length <= 200
3. S 和 T 只含有小写字母以及字符 '#'。

进阶：

• 你可以用 O(N) 的时间复杂度和 O(1) 的空间复杂度解决该问题吗？

解题思路

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思路：栈、双指针

先看题目，题目给定两个字符串 S 和 T，其中两个字符串中可能含有 # 字符，这里 # 字符，表示退格字符。

题目要求，若将 S 和 T 分别输入文本编辑器，判断是否相等？

其中还有提示及需要注意的部分：

• S 和 T 只含有小写字母以及字符 '#'。
• 空文本输入 “#” 字符，文本最终还是为空。
• S 和 T 两者的长度都大于或等于 1，小于或等于 200。

这里看看题目示例 1 和示例 2：

示例 1

输入：S = "ab#c", T = "ad#c"

• S 字符串中，字符 b 后面紧跟 # 字符，那么 b 字符将会被删除，所以这里最终输出的结果会是 ac；

• T 字符串中，字符 d 后面跟 # 字符，那么 d 字符将会被删除，所以输出的结果也是 ac。

所以两者相同。

示例 2

输入：S = "ab##", T = "c#d#"

这里跟示例 1 不同的地方在于，这里存在两个 “#” 字符。这里也看看是如何变化的？

• S 字符串中，字符 b 后面紧跟两个 # 字符。首先先明确在文本输入字符串时，是按照顺序输入的，那么字符 b 遇到第一个 # 时，先将字符 b 删除，剩下字符 a，再次遇到第二个 # 时，a 字符被删除，那么最终文本为空；

• T 字符串中，这里比较好理解，就是输入 c 字符，然后被删除，接着输入字符 d，再次删除，最终文本也为空。

所以这两者都相同。

栈

结合这两个示例看，不管 # 字符有多少，只要遇到 # 字符，（除空文本外）总有对应的字符需要被删除。那么我们可以使用栈来模拟这个过程，遍历字符串，判断其中的字符：

• 如果字符为非 # 符号，那么将字符压入栈中；
• 如果字符为 # 符号，那么将栈顶的字符弹出。

这里需要注意，本篇文章用 list 实现栈，这里 list 为空时需要注意弹出元素会抛出异常。

具体代码实现如下：

class Solution:def backspaceCompare(self, S: str, T: str) -> bool:def text_input(text):# 栈stack = []# 遍历字符串for ch in text:# 普通字符入栈if ch != "#":stack.append(ch)# "#" 字符且栈非空时，弹出elif stack:stack.pop()          return ''.join(stack)# 判断两者是否相同return text_input(S) == text_input(T)

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n+m)$，$n$ 和 $m$ 分别表示 S 和 T 两个字符串的长度。这里需要分别遍历两个字符串一次。
• 空间复杂度：$O(n+m)$。

双指针

根据前面对示例的分析，我们可以发现，# 字符只会影响其前面的普通字符，也就是说对于普通字符是否会被删除，取决于它后面的 # 字符。那么，我们可以考虑逆序遍历字符串，判断是否存在 # 字符，进而确定是否需要删除字符。

再看示例 2，

输入：S = "ab##", T = "c#d#"

这里 S 有两个连续 #，这里逆序遍历时，不能单纯的仅对前一位字符进行判断。在这里说下具体的做法：

• 首先定义双指针，分别指向两个字符串的末尾，开始逆序遍历；
• 定义变量 cnt，这里用来记录 # 出现的次数；
• 当遇到 # 时，那么 cnt 要相应加 1；
• 如果遇到的是普通字符，这里根据 cnt 来判断是否需要删除字符：
  • 当 cnt 为 0 时，表示当前普通字符后面没有 # 字符，此处不需要变动；
  • 若 cnt 不为 0，那么这里要该字符要删除，同时更新 cnt，让 cnt 减 1。
• 遍历完字符串，或遍历找到的字符不同时终止，返回对应的结果。

在将前面的做法实现时，遍历字符串，根据 # 的数量 cnt 对字符串进行处理，会遇到这样的情况：

• cnt 为 0，两指针都指向某个字符时，这里要先判断字符，若相同，继续判断；若不同，则直接返回 False；
• 若其中仅有一个字符串已经遍历完成时，那么这里应该直接返回 False。因为另外一个字符串未遍历完成，一定是停在某个字符（假设为 a）等待判断，而字符串遍历完成，也就表示并未出现需要判断的字符，也就没有字符能与 a 比较判断，这里也就能直接给出两字符串不同的结论。
• 两个字符串都遍历完成，返回 True。

具体的代码实现如下。

class Solution:def backspaceCompare(self, S: str, T: str) -> bool:# 定义指针，p 指向 S 末尾，q 指向 T 末尾p = len(S) - 1q = len(T) - 1# 定义变量 cnt_S，cnt_T，分别 '#' 的数量变化cnt_S = 0cnt_T = 0while p >= 0 or q >= 0:# 先遍历字符串 Swhile p >= 0:# 字符为 '#'，cnt_S 加 1，同时 p 指针往左移动if S[p] == '#':cnt_S += 1p -= 1# 字符不为 '#'，且 cnt_S 不为 0，当前字符要删除，更新 cnt_S，移动 p 指针elif cnt_S > 0:cnt_S -= 1p -= 1# 为普通字符，且 cnt_S 为 0，跳出循环，等待判断else:break# 遍历字符串 T# 逻辑与上面相同while q >= 0:if T[q] == '#':cnt_T += 1q -= 1elif cnt_T > 0:cnt_T -= 1q -= 1else:break# 此时判断两指针对应的字符# 字符串都未遍历完的情况if p >= 0 and q >= 0:# 对应字符不同，直接返回 Falseif S[p] != T[q]:return False# 字符串只有一个遍历完的情况elif p >= 0 or q >= 0:return False# 上面情况不满足时，需要继续判断，继续移动 p， q 指针p -= 1q -= 1return True

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n+m)$，$n$ 和 $m$ 分别表示 S 和 T 两个字符串的长度。这里需要分别遍历两个字符串一次。
• 空间复杂度：$O(1)$。仅使用了常数个变量。

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