M1807.替换字符串中的括号内容

hash table, https://leetcode.cn/problems/evaluate-the-bracket-pairs-of-a-string/

给你一个字符串 s ，它包含一些括号对，每个括号中包含一个非空的键。

比方说，字符串 "(name)is(age)yearsold" 中，有两个括号对，分别包含键 "name" 和 "age" 。

你知道许多键对应的值，这些关系由二维字符串数组 knowledge 表示，其中 knowledge[i] = [keyi, valuei] ，表示键 keyi 对应的值为 valuei 。

你需要替换所有的括号对。当你替换一个括号对，且它包含的键为 keyi 时，你需要：

将 keyi 和括号用对应的值 valuei 替换。
如果从 knowledge 中无法得知某个键对应的值，你需要将 keyi 和括号用问号 "?" 替换（不需要引号）。

knowledge 中每个键最多只会出现一次。s 中不会有嵌套的括号。

请你返回替换所有括号对后的结果字符串。

示例 1：

输入：s = "(name)is(age)yearsold", knowledge = [["name","bob"],["age","two"]]
输出："bobistwoyearsold"
解释：
键 "name" 对应的值为 "bob" ，所以将 "(name)" 替换为 "bob" 。
键 "age" 对应的值为 "two" ，所以将 "(age)" 替换为 "two" 。

示例 2：

输入：s = "hi(name)", knowledge = [["a","b"]]
输出："hi?"
解释：由于不知道键 "name" 对应的值，所以用 "?" 替换 "(name)" 。

示例 3：

输入：s = "(a)(a)(a)aaa", knowledge = [["a","yes"]]
输出："yesyesyesaaa"
解释：相同的键在 s 中可能会出现多次。
键 "a" 对应的值为 "yes" ，所以将所有的 "(a)" 替换为 "yes" 。
注意，不在括号里的 "a" 不需要被替换。

提示：

1 <= s.length <= 10^5
0 <= knowledge.length <= 10^5
knowledge[i].length == 2
1 <= keyi.length, valuei.length <= 10
s 只包含小写英文字母和圆括号 '(' 和 ')' 。
s 中每一个左圆括号 '(' 都有对应的右圆括号 ')' 。
s 中每对括号内的键都不会为空。
s 中不会有嵌套括号对。
keyi 和 valuei 只包含小写英文字母。
knowledge 中的 keyi 不会重复。

解题思路

本题可以通过 哈希表 + 模拟遍历 的方式高效解决：

构建哈希表：
- 遍历 knowledge 数组，将所有的键值对存入哈希表（如 C++ 中的 unordered_map<string, string>），以便在 $O (1)$ 的平均时间内进行查询。
遍历字符串 s：
- 使用一个结果字符串 ans 保存最终结果。
- 使用一个布尔变量 in_bracket 标记当前字符是否处于括号内部，以及一个临时字符串 key 记录括号内的键名。
- 遍历 s 中的每个字符 $c$ ：
  - 若 $c == ’(’$ ：表示进入括号，设置 in_bracket = true，并清空 key。
  - 若 $c == ’)’$ ：表示括号结束，设置 in_bracket = false。在哈希表中查找 key：
    - 如果找到对应的值，将该值追加到 ans。
    - 如果未找到，将 '?' 追加到 ans。
  - 若 $c$ 是普通英文字母：
    - 如果处于括号内部（in_bracket == true），将 $c$ 追加到 key 中。
    - 如果处于括号外部（in_bracket == false），直接将 $c$ 追加到 ans 中。
返回结果：遍历完成后，ans 即为替换后的最终字符串。

C++ 代码实现

cpp

class Solution {
public:
    string evaluate(string s, vector<vector<string>>& knowledge) {
        // 1. 将 knowledge 中的键值对存入哈希表
        unordered_map<string, string> dict;
        for (const auto& kv : knowledge) {
            dict[kv[0]] = kv[1];
        }

        string ans = "";
        string key = "";
        bool in_bracket = false;

        // 2. 遍历字符串 s 进行模拟替换
        for (char c : s) {
            if (c == '(') {
                in_bracket = true;
                key.clear();
            } else if (c == ')') {
                in_bracket = false;
                auto it = dict.find(key);
                if (it != dict.end()) {
                    ans += it->second;
                } else {
                    ans += '?';
                }
            } else {
                if (in_bracket) {
                    key += c;
                } else {
                    ans += c;
                }
            }
        }

        return ans;
    }
};

复杂度分析

时间复杂度： $O (N + M)$ ，其中 $N$ 是字符串 s 的长度， $M$ 是 knowledge 中所有字符串的长度总和。构建哈希表的时间复杂度为 $O (M)$ ，遍历字符串 s 并进行哈希查找的时间复杂度为 $O (N)$ 。整体为线性时间复杂度。
空间复杂度： $O (M)$ ，哈希表存储 knowledge 中的所有键值对所需的额外空间（不计返回值字符串）。

M1807.替换字符串中的括号内容 ​

M1807.替换字符串中的括号内容