基礎知識要求：

Java：方法、for循環、if eles語句、StringBuilder類

Python： 方法、for循環、if else語句、字符串拼接

題目：?

「外觀數列」是一個數位字符串序列，由遞歸公式定義：

• countAndSay(1) = "1"
• countAndSay(n)?是?countAndSay(n-1)?的行程長度編碼。

行程長度編碼（RLE）是一種字符串壓縮方法，其工作原理是通過將連續相同字符（重復兩次或更多次）替換為字符重復次數（運行長度）和字符的串聯。例如，要壓縮字符串?"3322251"?，我們將?"33"?用?"23"?替換，將?"222"?用?"32"?替換，將?"5"?用?"15"?替換并將?"1"?用?"11"?替換。因此壓縮后字符串變為?"23321511"。

給定一個整數?n?，返回?外觀數列?的第?n?個元素。

示例 1：

輸入：n = 4

輸出："1211"

解釋：

countAndSay(1) = "1"

countAndSay(2) = "1" 的行程長度編碼 = "11"

countAndSay(3) = "11" 的行程長度編碼 = "21"

countAndSay(4) = "21" 的行程長度編碼 = "1211"

示例 2：

輸入：n = 1

輸出："1"

解釋：

這是基本情況。

提示：

• 1 <= n <= 30

思路解析：

1. 理解問題：
   • 首先，理解外觀數列的定義。它從一個單獨的字符 "1" 開始，后續每一項都是對前一項的行程長度編碼（RLE）。
   • 行程長度編碼（RLE）是將連續的相同字符替換為它們出現的次數和該字符的串聯。
2. 初始化：
   • 對于基本情況，即?n = 1，直接返回字符串 "1"。
   • 對于其他情況，我們需要一個循環來迭代地從?n = 2?構建到?n。
3. 迭代構建：
   • 在循環中，我們需要兩個變量：一個是?prev（存儲前一項的外觀數列），初始化為 "1"；另一個是?curr（存儲當前項的外觀數列），初始化為空字符串。
   • 還需要一個變量?count?來跟蹤?prev?中連續相同字符的數量，初始化為 1。
   • 遍歷?prev?字符串，每次迭代時檢查當前字符與前一個字符是否相同。如果相同，count?加 1；如果不同，將?count?和前一個字符添加到?curr?中，并重置?count?為 1。
   • 在遍歷完?prev?后，別忘了處理最后一個字符的計數，因為循環中可能沒有捕獲到它。
   • 最后，將?curr?設置為新的?prev，以便下一次迭代。
4. 返回結果：
   • 當循環結束時，prev?將包含外觀數列的第?n?個元素。
   • 返回?prev?即可。
5. 編寫代碼：
   • 根據上述思路，編寫代碼實現外觀數列的生成。

這樣，我們就可以通過迭代的方式構建出外觀數列，并返回第?n?個元素。

Java代碼示例：

public class CountAndSay {  public String countAndSay(int n) {  if (n == 1) {  return "1";  }  String prev = "1"; // 外觀數列的前一項  for (int i = 2; i <= n; i++) {  StringBuilder curr = new StringBuilder(); // 當前項，使用StringBuilder更高效  int count = 1; // 連續字符的計數  // 遍歷前一項字符串  for (int j = 1; j < prev.length(); j++) {  if (prev.charAt(j) == prev.charAt(j - 1)) {  count++; // 連續字符，計數加1  } else {  // 字符不連續，將前一個字符的計數和字符本身添加到當前項中  curr.append(count).append(prev.charAt(j - 1));  count = 1; // 重置計數  }  }  // 處理最后一個字符的計數  curr.append(count).append(prev.charAt(prev.length() - 1));  // 更新前一項為當前項  prev = curr.toString();  }  // 返回外觀數列的第n個元素  return prev;  }  public static void main(String[] args) {  CountAndSay solution = new CountAndSay();  System.out.println(solution.countAndSay(4)); // 輸出: 1211  System.out.println(solution.countAndSay(1)); // 輸出: 1  }  
}

Python代碼示例：

def countAndSay(n: int) -> str:  if n == 1:  return "1"  prev = "1"  # 初始化prev為外觀數列的第一個元素  for i in range(2, n + 1):  curr = ""  # 用于構建當前外觀數列元素的字符串  count = 1  # 初始化計數為1，用于計算連續字符的數量  # 遍歷prev字符串，統計連續字符的數量并構建curr字符串  for j in range(1, len(prev)):  if prev[j] == prev[j - 1]:  count += 1  else:  curr += str(count) + prev[j - 1]  # 將前一個字符的計數和字符本身添加到curr中  count = 1  # 重置計數  # 處理最后一個字符的計數  curr += str(count) + prev[-1]  # 更新prev為curr，以便下一次迭代  prev = curr  return prev  # 示例  
print(countAndSay(4))  # 輸出: "1211"  
print(countAndSay(1))  # 輸出: "1"