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316. Remove Duplicate Letters

思路

题目有两个要求：1）每个字符只出现一次；2）字典序最小。要求1比较好办，记录下每个字符出现的次数，如果出现过就去掉即可。为了满足条件2，需要尽可能把小字符放在前面，所以需要找到满足 s[i]>s[i+1] 且 后面还存在字符 s[i] 的下标 i，然后去掉 s[i] 。

在理解这点之后，一个直观的题解思路是：对于字符串 s，从左往右遍历，找到满足条件的 s[i]，去除它后得到新的字符串 s，然后不断进行这样的循环直到不存在重复字符。但是这种解法会创建大量的中间字符串，复杂度较高。由于在删除s[i]之后，下一个需要被删除的字符串只可能在之后，所以我们其实只需要遍历一次即可找到所有s[i]并将其删除，类似与单调栈，只是有一些限制条件（因为需要保留所有出现过的字符）。

为此，我们首先需要先遍历一遍s统计每个字符的剩余出现次数。然后维护一个初始为空的最终结果字符串stk，并遍历一遍s： 1）对于当前字符 c，如果已经在stk中，说明应该去掉c（因为有更靠前的c）； 2）否则，如果stk末尾字符大于c且stk末尾字符在s后面还会出现，那应该去掉stk末尾字符，循环直至条件不成立，然后将c加入stk；

C++

class Solution {
public:
    string removeDuplicateLetters(string s) {
        if(s.size() <= 1) return s;

        vector<int>remain(256, 0);
        for(char c: s) remain[c]++;  // 标记字符c剩余多少个

        string stk;
        vector<bool>in_stk(256, false); // 是否已经在stk中
        for(char c: s){
            if(!in_stk[c]){  // 如果不在stk中
                while(!stk.empty() && stk.back() > c){  //如果c比栈顶字符小
                    if(remain[stk.back()] == 0) break;  // 如果后面没有栈顶字符,那么不应该pop
                    in_stk[stk.back()] = false;
                    stk.pop_back();
                }
                stk.push_back(c);
                in_stk[c] = true;
            }
            remain[c]--;
        }
        return stk;
    }
};