简化路径

难度: Medium

给你一个字符串 path ，表示指向某一文件或目录的 Unix 风格 绝对路径 （以 '/' 开头），请你将其转化为更加简洁的规范路径。

在 Unix 风格的文件系统中，一个点（.）表示当前目录本身；此外，两个点（..）表示将目录切换到上一级（指向父目录）；两者都可以是复杂相对路径的组成部分。任意多个连续的斜杠（即，'//'）都被视为单个斜杠 '/' 。对于此问题，任何其他格式的点（例如，'...'）均被视为文件/目录名称。

请注意，返回的 规范路径 必须遵循下述格式：

始终以斜杠 '/' 开头。
两个目录名之间必须只有一个斜杠 '/' 。
最后一个目录名（如果存在）不能以 '/' 结尾。
此外，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 '..'）。

返回简化后得到的 规范路径 。

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"

提示：

1 <= path.length <= 3000
path 由英文字母，数字，'.'，'/' 或 '_' 组成。
path 是一个有效的 Unix 风格绝对路径。

Submission

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内存: 15.1 MB


class Solution:
    def simplifyPath(self, path: str) -> str:
        stack = []
        for s in path.split('/'):
            if s == '.' or s == '':
                continue
            elif s == '..':
                if stack:
                    stack.pop()
            else:
                stack.append(s)
        return '/' + '/'.join(stack)

Explain

该题解使用了栈的思想。遍历输入路径中的每个部分，对于普通的目录名，直接入栈；对于 '.'，不做任何操作；对于 '..'，如果栈不为空，则将栈顶元素弹出。最后将栈中的元素用 '/' 连接起来，并在开头加上 '/' 形成最终的简化路径。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(n)

class Solution:
    def simplifyPath(self, path: str) -> str:
        stack = []
        # 将路径按 '/' 分割
        for s in path.split('/'):
            # 如果是 '.' 或空字符串，不做任何操作
            if s == '.' or s == '':
                continue
            # 如果是 '..'，且栈不为空，则弹出栈顶元素
            elif s == '..':
                if stack:
                    stack.pop()
            # 否则将当前部分入栈
            else:
                stack.append(s)
        # 用 '/' 连接栈中的元素，并在开头加上 '/'
        return '/' + '/'.join(stack)

Explore

在 Unix-like 系统中，'.' 代表当前目录，因此在路径简化中，遇到 '.' 实际上不改变当前路径的意义，可以被忽略。空字符串通常出现在连续的斜杠之间，如 '/home//username' 中的空字符串，这也不会影响路径的真实意义，因此也被忽略。这种处理方式有助于简化路径表示，去除无效的部分。

如果栈为空时遇到 '..'，根据题解的逻辑，不会进行任何操作，即 '..' 无法再返回上级目录，因为已经处于根目录下。在实际文件系统中，这代表用户尝试访问根目录之上的目录，但在大多数系统中，根目录是最顶层的目录，所以此操作无效。

在代码中，路径通过 '/' 分割成多个字符串。连续的斜杠（如 '//' 或 '///'）会在分割后产生空字符串。根据题解的逻辑，空字符串会被忽略，因此额外的斜杠也被自然地忽略了，不会对最终的路径结果产生影响。

栈是一种后进先出的数据结构，适合处理类似文件路径这样的逐层推进与回退的问题，因为它方便进行元素的增加与删除（特别是处理 '..' 操作时）。虽然使用栈是一种直观且有效的方式，类似功能也可以用其他线性结构实现，如列表。然而，使用栈能更直接地表达问题的本质，且实现简单明了。