突破迷宫：LeetCode 71 号问题「简化路径」的 Swift 解法

简化路径：踏入优雅与高效的迷宫

在计算机科学的广阔领域中，路径名扮演着文件和文件夹定位的至关重要的角色。然而，冗余和不必要的信息往往会困扰路径名，例如，无处不在的「.」和「..」。简化路径 算法应运而生，旨在清除这些障碍，生成简洁而规范化的路径名。

算法之魂：栈

栈 ，一个遵循后进先出（LIFO）原则的数据结构，成为简化路径算法的灵魂。它完美契合路径名的本质——一个层次分明的文件夹结构，可视作嵌套的文件夹。

Swift 代码详解

为了进一步加深理解，让我们深入 Swift 代码实现：

func simplifyPath(_ path: String) -> String {
    var stack: [String] = []
    let components = path.components(separatedBy: "/")

    for component in components {
        if component == "." || component.isEmpty {
            // 当前路径或空路径，忽略
            continue
        } else if component == ".." {
            // 上一级路径，弹出栈顶元素
            if !stack.isEmpty {
                stack.removeLast()
            }
        } else {
            // 有效路径，压入栈中
            stack.append(component)
        }
    }

    return "/" + stack.joined(separator: "/")
}

代码逐行解读

1. 创建一个空栈 stack。
2. 将路径名拆分成各个组件，即 / 分隔的子路径。
3. 遍历每个组件：
   • 如果组件是「.」或空，则跳过。
   • 如果组件是「..」，则弹出栈顶元素，表示返回上一级路径。
   • 否则，将有效组件压入栈中。
4. 最后，返回一个字符串，包含一个前导斜杠（代表根目录）和栈中组件的连接结果，由 / 分隔。

示例探索

为了巩固我们的理解，让我们探索一些示例：

• 示例 1： 输入："/home/"，输出："/home"
• 示例 2： 输入："/../", 输出："/"
• 示例 3： 输入："/home/foo/../bar/", 输出："/home/bar"

算法真谛：优雅与高效

简化路径算法的精髓在于其优雅与高效。它利用栈这种简洁的数据结构，以极高的效率遍历路径名并移除冗余信息。其优势显而易见：

• 时间复杂度： O(n)，其中 n 是组件数量。
• 空间复杂度： O(n)，因为栈最多存储所有组件。

常见问题解答

1. 栈在简化路径中的作用是什么？

栈用于存储有效路径，同时处理「..」组件，从而在向上移动时移除栈顶元素。

2. 如何处理隐藏文件和文件夹？

该算法不处理隐藏文件和文件夹，因为它们通常不包含在标准路径名中。

3. 简化路径算法是否考虑操作系统差异？

该算法适用于大多数操作系统，因为路径名通常遵循类似的约定。

4. 算法是否适用于绝对和相对路径名？

该算法适用于绝对路径名（从根目录开始），而不适用于相对路径名。

5. 如何扩展算法以处理符号链接？

为了处理符号链接，需要在算法中加入额外的逻辑来解析和解决符号链接。

总结：算法之旅

简化路径算法是一个通往算法大师殿堂的垫脚石。它展示了如何使用简单的栈结构来解决实际问题，兼具优雅和高效。通过持续探索和实践，我们将继续解锁算法迷宫的奥秘，不断提升我们的技能，迈向算法大师的境界。