2296. 设计一个文本编辑器

题目

请你设计一个带光标的文本编辑器，它可以实现以下功能：

• **添加：**在光标所在处添加文本。
• **删除：**在光标所在处删除文本（模拟键盘的删除键）。
• **移动：**将光标往左或者往右移动。

当删除文本时，只有光标左边的字符会被删除。光标会留在文本内，也就是说任意时候 0 <= cursor.position <= currentText.length 都成立。

请你实现 TextEditor 类：

• TextEditor() 用空文本初始化对象。
• void addText(string text) 将 text 添加到光标所在位置。添加完后光标在 text 的右边。
• int deleteText(int k) 删除光标左边 k 个字符。返回实际删除的字符数目。
• string cursorLeft(int k) 将光标向左移动 k 次。返回移动后光标左边 min(10, len) 个字符，其中 len 是光标左边的字符数目。
• string cursorRight(int k) 将光标向右移动 k 次。返回移动后光标左边 min(10, len) 个字符，其中 len 是光标左边的字符数目。

示例 1：

输入：
["TextEditor", "addText", "deleteText", "addText", "cursorRight", "cursorLeft", "deleteText", "cursorLeft", "cursorRight"]
[[], ["leetcode"], [4], ["practice"], [3], [8], [10], [2], [6]]
输出：
[null, null, 4, null, "etpractice", "leet", 4, "", "practi"]

解释：
TextEditor textEditor = new TextEditor(); // 当前 text 为 "|" 。（'|' 字符表示光标）
textEditor.addText("leetcode"); // 当前文本为 "leetcode|" 。
textEditor.deleteText(4); // 返回 4
                          // 当前文本为 "leet|" 。
                          // 删除了 4 个字符。
textEditor.addText("practice"); // 当前文本为 "leetpractice|" 。
textEditor.cursorRight(3); // 返回 "etpractice"
                           // 当前文本为 "leetpractice|". 
                           // 光标无法移动到文本以外，所以无法移动。
                           // "etpractice" 是光标左边的 10 个字符。
textEditor.cursorLeft(8); // 返回 "leet"
                          // 当前文本为 "leet|practice" 。
                          // "leet" 是光标左边的 min(10, 4) = 4 个字符。
textEditor.deleteText(10); // 返回 4
                           // 当前文本为 "|practice" 。
                           // 只有 4 个字符被删除了。
textEditor.cursorLeft(2); // 返回 ""
                          // 当前文本为 "|practice" 。
                          // 光标无法移动到文本以外，所以无法移动。
                          // "" 是光标左边的 min(10, 0) = 0 个字符。
textEditor.cursorRight(6); // 返回 "practi"
                           // 当前文本为 "practi|ce" 。
                           // "practi" 是光标左边的 min(10, 6) = 6 个字符。

提示：

• 1 <= text.length, k <= 40
• text 只含有小写英文字母。
• 调用 addText ，deleteText ，cursorLeft 和 cursorRight 的 总 次数不超过 2 * 10^4 次。

进阶：

你能设计并实现一个每次调用时间复杂度为 O(k) 的解决方案吗？

解答

思路：链表

每次操作光标不会移动太远，因此可以用双向链表实现。

代码

Java 代码

class Node {
    Node prev;
    Node next;  // 双向链表

    char ch;    // 光标左侧的字符

    Node() {
        this('\0');
    }

    Node(char ch) {
        this.ch = ch;
    }

    // 在 this 后面插入一个 node，返回这个 node
    Node insert(Node node) {
        node.prev = this;
        node.next = this.next;

        node.prev.next = node;
        node.next.prev = node;

        return node;
    }

    // 从链表中移除 this
    void remove() {
        this.prev.next = this.next;
        this.next.prev = this.prev;
    }
}

class TextEditor {
    Node root;
    Node cur;

    public TextEditor() {
        root = cur = new Node();

        root.prev = root;
        root.next = root;  // 环形，root 是一个哨兵
    }

    public void addText(String text) {
        for (var i = 0; i < text.length(); i ++) {
            cur = cur.insert(new Node(text.charAt(i)));
        }
    }

    public int deleteText(int k) {
        var k0 = k;

        for (; k > 0 && cur != root; k --) {
            cur = cur.prev;
            cur.next.remove();
        }

        return k0 - k;
    }

    String leftText(int k) {
        var s = new StringBuilder();

        for (var cur = this.cur; k > 0 && cur != root; k --) {
            s.append(cur.ch);
            cur = cur.prev;
        }

        return s.reverse().toString();
    }

    public String cursorLeft(int k) {
        for (; k > 0 && cur != root; k --) {
            cur = cur.prev;
        }

        return leftText(10);
    }

    public String cursorRight(int k) {
        for (; k > 0 && cur.next != root; k --) {
            cur = cur.next;
        }

        return leftText(10);
    }
}

思路：对顶栈

• 维护两个栈
• 光标左移：把字符移到右边的栈
• 光标右移：把字符移到左边的栈
• 插入和移除都是对左边栈顶操作

代码

Python 代码

class TextEditor:

    def __init__(self):
        self.left = []
        self.right = []  # 对顶栈


    def addText(self, text: str) -> None:
        self.left.extend(list(text))


    def deleteText(self, k: int) -> int:
        k0 = k
        
        while k and self.left:
            self.left.pop()
            k -= 1
        
        return k0 - k

    
    def left_text(self, k: int) -> str:
        return ''.join(self.left[-k:])


    def cursorLeft(self, k: int) -> str:
        while k and self.left:
            self.right.append(self.left.pop())
            k -= 1
        
        return self.left_text(10)


    def cursorRight(self, k: int) -> str:
        while k and self.right:
            self.left.append(self.right.pop())
            k -= 1
        
        return self.left_text(10)

思路

代码