反转每对括号之间的子字符串

在许多编程任务中，处理字符串是一项常见的需求。特别是在处理括号和需要翻转括号内的子字符串时，很多开发者可能会遇到麻烦。本文将详细讨论反转每对括号之间的子字符串的具体方法，包括算法思路、实现方式以及示例代码，帮助读者深入理解这一问题。

问题描述

给定一个字符串，其中包含常规字符和括号。我们的目标是反转每对括号之间的子字符串。例如，对于输入字符串“(abc)de(fgh)”，输出应为“cbadehgf”。通过明确的规则和步骤，我们可以轻松解决这一问题。

输入输出示例

以下是这类问题的一些示例，以帮助理解：

输入: "(xyz)(abc)"

输出: "zyx_cba"
输入: "a(bc(de)fg)h"
输出: "ahgfedcba"

实现思路

为了解决这个问题，通常可以采用栈的结构。栈的数据结构非常适合处理括号匹配的问题，因为它可以有效地管理嵌套结构。基本思路如下：

初始化一个栈和一个结果字符串。

遍历字符串中的每个字符：

如果遇到左括号“(”，将当前结果字符串压入栈中，并清空当前结果字符串以开始新一组。

如果遇到右括号“)”，则从栈中弹出字符串，并将反转的当前结果字符串追加到弹出的字符串后面。此时，更新当前结果字符串。

如果是其他字符，则直接将其加入当前结果字符串。

完成遍历后，栈中不会有未处理的字符串，最后的结果字符串即为所需结果。

代码示例

以下是使用 PHP 实现上述逻辑的代码示例：

function reverseParentheses($s) {

    $stack = [];
    $currentString = "";
    for ($i = 0; $i < strlen($s); $i++) {
        $char = $s[$i];
        
        if ($char === '(') {
            // 将当前字符串压入栈中
            array_push($stack, $currentString);
            $currentString = ""; // 清空当前字符串
        } elseif ($char === ')') {
            // 反转当前字符串并将其附加到栈顶的字符串后
            $currentString = strrev($currentString);
            if (!empty($stack)) {
                $currentString = array_pop($stack) . $currentString;
            }
        } else {
            // 其他字符直接添加到当前字符串中
            $currentString .= $char;
        }
    }
    return $currentString; // 返回最终结果
}
// 测试代码
echo reverseParentheses("(abc)de(fgh)"); // 输出 cbadehgf 

时间复杂度分析

在上述实现中，时间复杂度为 O(n)，其中 n 是输入字符串的长度。这是因为每个字符都被访问一次。空间复杂度也是 O(n)，主要用于存储栈中的字符串以及当前构建的字符串。

总结

反转每对括号之间的子字符串是一个经典的问题，通过使用栈的结构可以高效地解决它。本文详细解析了问题的描述、实现思路、代码示例及复杂度分析，希望能够帮助读者更好地掌握这一技能。在编程实践中，遇到类似问题时可以参考所提出的思路和代码。