力扣经典150题第五十二题：简化路径

题目描述和要求

给定一个字符串 path，表示指向某一文件或目录的 Unix 风格绝对路径（以 ‘/’ 开头），请将其转化为更加简洁的规范路径。

规范路径的要求如下：

1. 始终以斜杠 ‘/’ 开头。
2. 两个目录名之间必须只有一个斜杠 ‘/’。
3. 最后一个目录名（如果存在）不能以 ‘/’ 结尾。
4. 路径仅包含从根目录到目标文件或目录的路径上的目录（即，不含 ‘.’ 或 ‘…’）。

示例解释

示例 1：

输入：path = “/home/”
输出：“/home”
解释：注意，最后一个目录名后面没有斜杠。

示例 2：

输入：path = “/…/”
输出：“/”
解释：从根目录向上一级是不可行的，因为根目录是你可以到达的最高级。

示例 3：

输入：path = “/home//foo/”
输出：“/home/foo”
解释：在规范路径中，多个连续斜杠需要用一个斜杠替换。

示例 4：

输入：path = “/a/./b/…/…/c/”
输出：“/c”

解题思路

我们可以使用栈来解决这个问题。遍历字符串，当遇到路径名时，将其入栈；当遇到 “…” 时，弹出栈顶元素（如果栈不为空）；遇到 “.” 或空字符串时，不做任何操作。最后，将栈中的元素拼接成规范路径。

算法实现

import java.util.Stack;

public class SimplifyPath {
    public String simplifyPath(String path) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        String[] components = path.split("/");

        for (String component : components) {
            if (component.equals("..")) {
                if (!stack.isEmpty()) {
                    stack.pop();
                }
            } else if (!component.equals(".") && !component.isEmpty()) {
                stack.push(component);
            }
        }

        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (String dir : stack) {
            result.append("/").append(dir);
        }

        return result.length() > 0 ? result.toString() : "/";
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为路径长度。遍历一次路径。
• 空间复杂度：O(n)，最坏情况下栈的空间复杂度为 O(n)。

测试和验证

编写测试用例对算法进行验证，确保其正确性和健壮性。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SimplifyPath simplifyPath = new SimplifyPath();

        String path1 = "/home/";
        System.out.println(simplifyPath.simplifyPath(path1)); // "/home"

        String path2 = "/../";
        System.out.println(simplifyPath.simplifyPath(path2)); // "/"

        String path3 = "/home//foo/";
        System.out.println(simplifyPath.simplifyPath(path3)); // "/home/foo"

        String path4 = "/a/./b/../../c/";
        System.out.println(simplifyPath.simplifyPath(path4)); // "/c"
    }
}

总结和拓展

本题通过使用栈来简化路径，实现了将 Unix 风格绝对路径转化为更加简洁的规范路径。这个算法思路清晰简单，在处理类似问题时是一个不错的选择。

除了当前算法，我们也可以考虑其他实现方式，例如使用正则表达式、双指针等方法来解决类似问题。

参考资料

• 《力扣经典150题》
• LeetCode 官方网站