Реализуйте метод сжатия строки на основе счетчика повторяющихся символов

Например, строка aabcccccaaa должна превратиться в а2b1с5аЗ. Если «сжатая» строка оказывается длиннее исходной, метод должен вернуть исходную строку.

public String compressBad(String str) {
	String mystr = "";
	char last = str.charAt(0);
	int count = 1;
	for (int i = 1; i < str.length(); i++) {
		if (str.charAt(i) == last) { // Находим повторяющийся символ
			count++;
		} else {	// Вставляем счетчик символа и обновляем последний символ
			mystr += last + count;
			last = str.charAt(i);
			count = 1;
		}
	}
	return mystr + last + count;
}

Этот код не отслеживает случай, когда сжатая строка получается длиннее исходной. Но эффективен ли этот алгоритм?

Давайте оценим время выполнения этого кода: 0(р + k²), где р — размер исходной строки, a k — количество последовательностей символов. Например, если строка aabccdeeaa содержит 6 последовательностей символов. Алгоритм работает медленно, поскольку используется конкатенация строк, требующая обычно 0(n²) времени.

Улучшить код можно, используя, например StringBuffer в Java:

 String compressBetter(String str) {
	/* Проверяем, вдруг сжатие создаст более длинную строку */
	int size = countCompression(str);
	if (size >= str.length()) {
		return str;
	}

	StringBuffer mystr = new StringBuffer();
	char last = str.charAt(0);
	int count = 1;
	for (int i = 1; i < str.length(); i++)	{
		if (str.charAt(i) == last) { // Найден повторяющийся символ
			count++;
		} else { // Вставляем счетчик символов, обновляем последний символ
			mystr.append(last);	// Вставляем символ
			mystr.append(count);	// Вставляем счетчик
			last = str.charAt(i);
			count = 1;
		}
	}

	/* В строках 15-16 символы вставляются, когда
	* изменяется повторяющийся символ. Мы должны обновить строку
	* в конце метода, так как	самый последний	повторяющийся символ
	* еще не был установлен в	сжатой строке
	* */
	mystr.append(last);
	mystr.append(count);
	return mystr.toString();
}

int countCompression(String str) {
	char last = str.charAt(0);
	int size = 0;
	int count = 1;
	for (int i = 1; i < str.length(); i++) {
		if (str.charAt(i) == last) {
			count++;
		} else	{
			last = str.charAt(i);
			size += 1 + String.valueOf(count).length();
			count = 0;
		}
	}
	size += 1 + String.valueOf(count).length();
	return size;
}

Этот алгоритм намного эффективнее. Обратите внимание на проверку размера в строках 2—5.

Если мы не хотим (или не можем) использовать stringBuffer, можно решить эту задачу иначе. В строке 2 рассчитывается конечный размер строки, что позволит создать массив подходящего размера:

String compressAlternate(String str) {
	/* Проверяем, вдруг сжатие создаст более длинную строку */
	int size = countCompression(str);
	if (size >= str.length()) {
		return str;
	}

	char[] array = new char[size];
	int index = 0;
	char last = str.charAt(0);
	int count = 1;
	for (int i = 1; i < str.length(); i++) {
		if (str.charAt(i) == last) { // Найдите повторяющийся символ
			count++;
		}	else {
			/* Обоновляем счетчик повторяющихся символов */
			index = setChar(str, array, last, index, count);
			last = str.charAt(i);
			count = 1;
		}
	}

	/* Обновляем строку с последним набором повторяющихся символов */
		index = setchar(str, array, last, index, count); 
                return String.valueOf(array);
}

int setChar(String str, char[] array, char c, int index,
			int count) {
	array[index] = c;
	index++;

	/* Конвертируем счетчик в строку */
	char[] cnt = String. valueOf (count) .toCharArray();

	/* Копируем символы от большего разряда к меньшему */
	for (char х : cnt) {
		array[index] = х;
		index++;
	}
	return index;
}

int countCompression(String str) {
	/* так же, как и раньше	*/
}

Подобно предыдущему решению, этот код потребует O(N) времени и 0(N) пространства.

Разбор задачи по книге «Карьера программиста. Как устроиться на работу в Google, Microsoft или другую ведущую IT-компанию»