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题目描述
这是 LeetCode 上的 393. UTF-8 编码验证 ，难度为 中等。
Tag : 「模拟」
给定一个表示数据的整数数组 data ，返回它是否为有效的 UTF-8UTF−8 编码。
UTF-8 中的一个字符可能的长度为 11 到 44 字节，遵循以下的规则：
- 对于 11 字节 的字符，字节的第一位设为 00 ，后面 77 位为这个符号的
unicode码。 - 对于 nn 字节 的字符 (n > 1n>1)，第一个字节的前 nn 位都设为 11，第 n+1n+1 位设为 00 ，后面字节的前两位一律设为 1010 。剩下的没有提及的二进制位，全部为这个符号的
unicode码。
这是 UTF-8 编码的工作方式：
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 复制代码
注意：输入是整数数组。只有每个整数的 最低 8 个有效位 用来存储数据。这意味着每个整数只表示 1 字节的数据。
示例 1：
输入：data = [197,130,1] 输出：true 解释：数据表示字节序列:11000101 10000010 00000001。 这是有效的 utf-8 编码，为一个 2 字节字符，跟着一个 1 字节字符。 复制代码
示例 2：
输入：data = [235,140,4] 输出：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 表示它是一个 3 字节字符。 下一个字节是开头为 10 的延续字节，这是正确的。 但第二个延续字节不以 10 开头，所以是不符合规则的。 复制代码
提示:
- 1 <= data.length <= 2 * 10^41<=data.length<=2∗104
- 0 <= data[i] <= 2550<=data[i]<=255
模拟
根据题意进行模拟即可。
从前往后处理每个 data[i]data[i]，先统计 data[i]data[i] 从第 77 位开始往后有多少位连续的 11，代表这是一个几字节的字符，记为 cntcnt ：
- 如果 cntcnt 为 11 或者大于 44 均违反编码规则（与字符长度为 11 时的编码规则 和 字符长度只能是 11 到 44 冲突），返回
False； - 如果位置 ii 后面不足 cnt - 1cnt−1 也返回
False； - 否则检查下标范围为 [i + 1, i + cnt - 1][i+1,i+cnt−1] 的数是否满足前两位为 1010 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检查，整个 data 都没有冲突则返回 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; } if (cnt == 0) i++; else i += cnt; } return true; } } 复制代码
- 时间复杂度：O(n)O(n)
- 空间复杂度：O(1)O(1)
最后
这是我们「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，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。
在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
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