关于后端:综合笔试题难度-15普通字符串模拟题

这是 LeetCode 上的 393. UTF-8 编码验证 ，难度为中等。

Tag :「模仿」

给定一个示意数据的整数数组 data，返回它是否为无效的 $UTF-8$ 编码。

UTF-8 中的一个字符可能的长度为 $1$ 到 $4$ 字节，遵循以下的规定：

对于 $1$ 字节的字符，字节的第一位设为 $0$，前面 $7$ 位为这个符号的 unicode 码。
对于 $n$ 字节的字符 ($n > 1$)，第一个字节的前 $n$ 位都设为 $1$，第 $n+1$ 位设为 $0$，前面字节的前两位一律设为 $10$。剩下的没有提及的二进制位，全副为这个符号的 unicode 码。

这是 UTF-8 编码的工作形式：

   Char. number range  |        UTF-8 octet sequence
      (hexadecimal)    |              (binary)
   --------------------+---------------------------------------------
   0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx
   0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx
   0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
   0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

留神：输出是整数数组。只有每个整数的最低 8 个无效位用来存储数据。这意味着每个整数只示意 1 字节的数据。

示例 1：

输出：data = [197,130,1]

输入：true

解释：数据表示字节序列:11000101 10000010 00000001。这是无效的 utf-8 编码，为一个 2 字节字符，跟着一个 1 字节字符。

示例 2：

输出：data = [235,140,4]

输入：false

解释：数据表示 8 位的序列: 11101011 10001100 00000100.
前 3 位都是 1，第 4 位为 0 示意它是一个 3 字节字符。下一个字节是结尾为 10 的连续字节，这是正确的。但第二个连续字节不以 10 结尾，所以是不合乎规定的。

提醒:

$1 <= data.length <= 2 \times 10^4$
$0 <= data[i] <= 255$

依据题意进行模仿即可。

从前往后解决每个 $data[i]$，先统计 $data[i]$ 从第 $7$ 位开始往后有多少位间断的 $1$，代表这是一个几字节的字符，记为 $cnt$：

如果 $cnt$ 为 $1$ 或者大于 $4$ 均违反编码规定（与字符长度为 $1$ 时的编码规定和字符长度只能是 $1$ 到 $4$ 抵触），返回 False；
如果地位 $i$ 前面有余 $cnt – 1$ 也返回 False；
否则查看下标范畴为 $[i + 1, i + cnt – 1]$ 的数是否满足前两位为 $10$ 的要求，若不满足返回 False。

如果上述过程满足要求，跳到下一个检查点进行查看，整个 data 都没有抵触则返回 True。

代码：

class Solution {public boolean validUtf8(int[] data) {
        int n = data.length;
        for (int i = 0; i < n;) {int t = data[i], j = 7;
            while (j >= 0 && (((t >> j) & 1) == 1)) j--;
            int cnt = 7 - j;
            if (cnt == 1 || cnt > 4) return false;
            if (i + cnt - 1 >= n) return false;
            for (int k = i + 1; k < i + cnt; k++) {if ((((data[k] >> 7) & 1) == 1) && (((data[k] >> 6) & 1) == 0)) continue;
                return false;
            }
            i += cnt == 0 ? 1 : cnt;
        }
        return true;
    }
}

工夫复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(1)$

这是咱们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.393 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，局部是有锁题，咱们将先把所有不带锁的题目刷完。

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