制作 OJ 测试数据时，构造具有弱点针对性的数据比单纯的随机数据更重要。对于“简化路径”这道题，我们需要针对：多余斜杠、根目录越界弹出、隐藏文件夹格式（如 ...）以及最大长度约束进行专项构造。

以下是为你准备的自动化数据生成器，采用 C++14 标准编写。

一、 数据生成器代码 (C++14)

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <random>
#include <ctime>

using namespace std;

// ================= 标准标程逻辑 (用于生成 .out) =================
string get_standard_output(string path) {
    vector<string> stk;
    string cur;
    path += "/";
    for (char c : path) {
        if (c == '/') {
            if (cur == "..") {
                if (!stk.empty()) stk.pop_back();
            } else if (cur != "" && cur != ".") {
                stk.push_back(cur);
            }
            cur = "";
        } else {
            cur += c;
        }
    }
    if (stk.empty()) return "/";
    string res = "";
    for (string s : stk) res += "/" + s;
    return res;
}

// ================= 随机路径构造工具 =================
string charset = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789_";
mt19937 rng(time(0));

string gen_name(int len) {
    string s = "";
    for(int i=0; i<len; ++i) s += charset[rng() % charset.size()];
    return s;
}

// ================= 主生成逻辑 =================
void write_test_case(int id, string path) {
    string in_name = to_string(id) + ".in";
    string out_name = to_string(id) + ".out";
    
    ofstream fout(in_name);
    fout << path << endl;
    fout.close();
    
    ofstream fans(out_name);
    fans << get_standard_output(path) << endl;
    fans.close();
    
    cout << "Generated Case " << id << " (Length: " << path.length() << ")" << endl;
}

int main() {
    // Case 1-4: 官方样例
    write_test_case(1, "/home/");
    write_test_case(2, "/../");
    write_test_case(3, "/home//foo/");
    write_test_case(4, "/a/./b/../../c/");

    // Case 5: 根目录边界与多斜杠混合
    write_test_case(5, "///////../../..////././../");

    // Case 6: 复杂点号测试 (Unix中 ... 是合法目录名)
    write_test_case(6, "/.../a/../b/..../c/./..");

    // Case 7: 深度嵌套 (测试栈的深度)
    string deep = "";
    for(int i=0; i<100; ++i) deep += "/" + gen_name(5);
    write_test_case(7, deep);

    // Case 8: 大量回退 (测试频繁 pop)
    string back = "/root";
    for(int i=0; i<200; ++i) back += "/dir";
    for(int i=0; i<250; ++i) back += "/.."; // 回退次数超过入栈次数
    write_test_case(8, back);

    // Case 9: 包含特殊字符与长目录名
    string long_dir = "/";
    for(int i=0; i<10; ++i) long_dir += gen_name(50) + "/./";
    write_test_case(9, long_dir);

    // Case 10: 极限长度 (L=3000) 混合随机
    string max_case = "/";
    while(max_case.length() < 2900) {
        int op = rng() % 5;
        if(op == 0) max_case += gen_name(rng()%10 + 1) + "/";
        else if(op == 1) max_case += "../";
        else if(op == 2) max_case += "./";
        else if(op == 3) max_case += "//";
        else max_case += ".../"; // 容易错写成 pop 的情况
    }
    write_test_case(10, max_case);

    return 0;
}

二、 测试点设计思路（创建 OJ 必读）

作为教练，在设置 OJ 数据时，这 10 个测试点分别承担了不同的“刷人”任务：

三、 考场避坑与性能优化建议

1. 字符串拼接优化： 在 C++ 中，res = res + "/" + dir 会产生大量临时 string 对象。在生成大数据或处理极限 $L$ 时，建议改写为：

   res.append("/");
   res.append(dir);
   

   或者预先计算总长度并使用 reserve()。

2. 非递归声明： 本生成器和标程均采用单次循环迭代。在处理路径这种具有线性层级关系的问题时，严禁使用递归深度遍历，否则在面对 Case 7 这种上百层的目录时，容易在某些栈空间受限的评测机上触发 Segment Fault。

3. Unix 核心逻辑： 读题时务必提醒学生：路径切分后，只有 ""（空）、"."（当前）和 ".." （上层）是有特殊含义的，其他所有包含点号的组合（如 ... 或 ..hidden）都视为普通目录名。这是此题最高频的错点。

你可以直接运行此生成器，它会生成一套完美的本地测试集。加油！

你好，同学。这道题是字符串处理中的经典题目，核心在于对隐含逻辑（栈）的提取。在 NOIP/NOI 竞赛中，字符串模拟题往往伴随着复杂的逻辑判断，保持代码整洁和逻辑清晰是成功的关键。

以下是符合 C++14 标准的竞赛级参考代码。

一、 简化路径 标准题解 (C++14)

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

/**
 * 核心逻辑：
 * 1. 利用 "/" 作为分隔符提取每一个目录名。
 * 2. 使用 vector 模拟栈的操作：
 *    - 遇到 ".."：如果栈不空，则弹出栈顶（回退到上一级）。
 *    - 遇到 "." 或 空字符串：忽略（保持当前目录）。
 *    - 遇到 正常目录名：压入栈中。
 */

string simplifyPath(string path) {
    vector<string> stk;
    string current;
    path += "/"; // 易错点：在末尾强行加一个 '/'，确保最后一个目录名能被处理逻辑识别

    for (int i = 0; i < path.length(); ++i) {
        if (path[i] == '/') {
            // 当遇到分隔符时，处理之前累积的目录名 current
            if (current == "..") {
                if (!stk.empty()) {
                    stk.pop_back(); // 返回上一级目录
                }
            } else if (current != "" && current != ".") {
                // 易错点：只有非空且不为 "." 的字符串才是有效目录名
                stk.push_back(current);
            }
            current = ""; // 重置累积器
        } else {
            current += path[i];
        }
    }

    // 结果构造
    if (stk.empty()) return "/"; // 边界情况：如果栈为空，说明在根目录

    string res = "";
    for (const string& dir : stk) {
        res += "/" + dir;
    }
    return res;
}

int main() {
    // 竞赛优化：加速 I/O
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);

    string path;
    if (!(cin >> path)) return 0;

    cout << simplifyPath(path) << endl;

    return 0;
}

二、 复杂度分析思考过程

1. 时间复杂度

• 扫描过程：我们对输入字符串 path 进行了单次线性扫描。对于长度为 $L$ 的字符串，扫描的时间复杂度是 $O(L)$。
• 字符串操作：
  • 在循环中，每个字符只被处理一次。
  • 虽然 current += path[i] 和结果拼接涉及字符串拷贝，但在整个过程中，每个目录名被拷贝和移动的次数是常数级的。
• 结论：综合时间复杂度为 $O(L)$。在 $L=3000$ 的数据规模下，运算量极小，完全符合 1.0s 的时限要求。

2. 空间复杂度

• 存储空间：使用了 vector<string> 存储目录路径。
• 最坏情况：如果路径是 /a/a/a/a/...，栈中需要存储所有的目录名，空间消耗与原字符串长度成线性关系。
• 结论：空间复杂度为 $O(L)$。

三、 关键点与易错点总结（考场避坑指南）

1. 末尾斜杠处理：

   • 很多同学会漏掉原路径末尾的最后一个目录。
   • 技巧：在处理前给原字符串手动补一个 /（如代码第 20 行），可以统一逻辑，不需要在循环外额外处理 residual。

2. 栈空的边界：

   • 执行 .. 操作（即 pop）之前，必须先判断栈是否为空。在根目录下继续执行 .. 是合法的，但结果依然是根目录。如果直接 pop 会导致 Runtime Error。

3. 空字符串的产生：

   • 连续的斜杠（如 ///）在分割后会产生空字符串。逻辑中必须使用 current != "" 来过滤掉这些无效的分割块。

4. 结果拼接：

   • 注意规范路径的要求。如果最后栈内没有元素，应该返回 / 而不是空串。

四、 时间复杂度优化建议

虽然 $O(L)$ 已经是理论最优复杂度，但在实际竞赛中，如果你追求极致的常数优化（例如针对 $L=10^6$ 的极限数据），可以考虑以下方案：

• 减少临时对象： 在代码中，current += path[i] 会产生很多细小的内存分配。在 C++ 中，可以改用双指针记录 start 和 end 的位置，直接在原字符串上操作，只在需要 push_back 时才构造一次 string。
• 预分配空间： 由于路径长度已知，可以对 stk 使用 reserve() 函数，减少 vector 动态扩容带来的开销。
• 原生数组替代 vector： 如果内存限制极严，可以使用字符数组 char[] 手动维护栈空间，虽然实现起来复杂一些，但常数项会更小。

这道题是考察**“将需求转化为数据结构操作”**的优良练习。希望你能通过此题，建立起“遇到层级关系，首选栈结构”的思维模式。加油！