Problem:

Given a non-empty string s and an integer k, rearrange the string such that the same characters are at least distance k from each other.

All input strings are given in lowercase letters. If it is not possible to rearrange the string, return an empty string "".

Example 1:

Input: s = "aabbcc", k = 3
Output: 
 
"abcabc" 
Explanation: The same letters are at least distance 3 from each other.

Example 2:

Input: s = "aaabc", k = 3
Output: "" 
Explanation: It is not possible to rearrange the string.

Example 3:

Input: s = "aaadbbcc", k = 2
Output: "abacabcd"
Explanation: The same letters are at least distance 2 from each other.
 

Solution:

　　百度筆試原題，當時沒做出來，現在來看這道題，依然做不出來。。。這道題用了哈希表，堆和貪心算法，感覺難度非常高，現在來看看這道題是如何解答的。首先用一個哈希表記錄每個字符出現的次數，然後將哈系表中的鍵值對推入優先級隊列中，現在的關鍵點在於如何使相同字符直接的距離為k。可以想象，出現次數多的字符應該優先考慮放置，所以這個優先級隊列是以字符出現次數作為比較函數的，隊列頂是出現次數最多的字符。所以我們每次從隊列中取出k個鍵值對，對其字符進行組合，然後將其次數減一，如果不為0就重新加入優先級隊列，由於隊列中每個鍵值對必然不存在重復字符，所以這樣做必然不會違背題意。接下來講講細節，如果可用字符串長度小於k，那麽就全部添加字符串就行了，如果說優先級隊列提前為空，說明剩下的字符不能夠繼續組合字符串，所以返回空。以第二個例子為例，第一次循環後res為“abc”，優先級隊列中還有（2，‘a‘），此時還需要放置兩個元素，但放下一個a之後優先級隊列中已經沒有元素可以放置了，說明無法得到目標字符串，所以返回空。

Code:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     string rearrangeString(string str, int k) {
 4         if (k == 0) return str;
 5         string res;
 6         int len = (int)str.size();
 7         unordered_map<char, int> m;
 8         priority_queue<pair<int, char>> q;
 9         for (auto a : str) ++m[a];
10         for (auto it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
11             q.push({it->second, it->first});
12         }
13         while (!q.empty()) {
14             vector<pair<int, int>> v;
15             int cnt = min(k, len);
16             for (int i = 0; i < cnt; ++i) {
17                 if (q.empty()) return "";
18                 auto t = q.top(); q.pop();
19                 res.push_back(t.second);
20                 if (--t.first > 0) v.push_back(t);
21                 --len;
22             }
23             for (auto a : v) q.push(a);
24         }
25         return res;
26     }
27 };

Leetcode 358. Rearrange String k Distance Apart