昨日回顾
昨天我们使用哈希表解决了字符串的变位匹配问题,主要是通过哈希表的方式可以快速检索历史内容,从而达到空间换时间的思想完成解题。这种空间使用空间换时间的思路,在很多场景都会使用到。 那么今天是字符串专题的最后一天,来让我们一起讲讲回文串专题。
回文串的暴力思路
所谓回文串,就是一段字符串,不管正序还是逆序,读出来的内容都是一样的。当然,在字符串中可能会存在空格、逗号等特殊字符串需要我们过滤。
刚接触这类题目的时候,感觉这种题对于python来说没有啥难度啊,因为python中字符串的逆序简直不要太简单:
strs == strs[::-1]
这样一个简单的公式,就能完成字符串正序和逆序的比较,看起来效率还挺高的。
你说它们中间有特殊字符?没关系,创建一个空的字符串,然后遍历当前字符串comp,将合规的字符添加至comp中,然后在字符串逆序比较就好了啊。
虽然Java字符串使用StringBuffer逆序代码会稍微多一点,但是总体还是比较简单的。然而,这种方式真的好么?让我们来通过一道题目分析下吧!
剑指offerII018.有效的回文
https://leetcode-cn.com/problems/XltzEq/solution/shua-chuan-jian-zhi-offer-day10-zi-fu-ch-y5ua/
难度:简单
题目
给定一个字符串 s ,验证 s 是否是 回文串 ,只考虑字母和数字字符,可以忽略字母的大小写。
本题中,将空字符串定义为有效的 回文串 。
提示:
- 1 <= s.length <= 2 * 10 ^ 5
- 字符串 s 由 ASCII 字符组成
示例
示例 1:
输入: s = "A man, a plan, a canal: Panama"
输出: true
解释:"amanaplanacanalpanama" 是回文串
示例 2:
输入: s = "race a car"
输出: false
解释:"raceacar" 不是回文串
分析
无脑判断思维
对于回文子串,最为简单的思维就是,将子串过滤并保存成合规字符串,然后正序逆序遍历如果都相等代表是回文子串。
但这样有一个计算的时间浪费,如果这个字符串长度为2 * 10 ^ 5,我们的算法需要将这么大的数组拆分反转。
然后在一个一个比较,但此时也许字符串的首尾第一个字符就是不一样的,完全没必要浪费这么大周折啊!
所以我们应该考虑是否有更为便捷的思路。
解题
Python:
class Solution:
def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
strs = ""
for i in s:
if i.isalnum():
strs += i.lower()
return strs == strs[::-1]
Java:
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
StringBuilder str = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (Character.isLetterOrDigit(c)) {
str.append(Character.toLowerCase(c));
}
}
return str.toString().equals(new StringBuffer(str).reverse().toString());
}
}
双指针思维
上面说到便捷高效的思路,该是什么呢?没错,就是用到烂的双指针。
- 我们设置头尾双指针,然后分别向中间逼近
- 当left或right指向的内容不在考虑范围内时跳过
- 当left与right所指的字符不相等时立即终止
- 如果循环结束仍未终止则返回True即可
解题
Python:
class Solution:
def isPalindrome(self, s):
left, right, flag = 0, len(s) - 1, False
while left <= right:
if not s[left].isalnum():
left += 1
elif not s[right].isalnum() and right > left:
right -= 1
else:
if s[left].lower() != s[right].lower():
return False
left += 1
right -= 1
return True
Java:
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
int left = 0;
int right = s.length() - 1;
while (left <= right) {
if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(left))) {
left += 1;
} else if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(right))) {
right -= 1;
} else {
char char1 = Character.toLowerCase(s.charAt(left++));
char char2 = Character.toLowerCase(s.charAt(right--));
if (char1 != char2) {
return false;
}
}
}
return true;
}
}
刷穿剑指offer系列持续十集了,一直在和大家强调算法时相同的,回文串的方式依然可以通过双指针来解题。所以大家在做题的时候要多思考、多总结。下面再来一道关于这道题目的细微修改版。考验下大家是否有所掌握!
剑指offerII019.最多删除一个字符得到回文
https://leetcode-cn.com/problems/RQku0D/solution/shua-chuan-jian-zhi-offer-day10-zi-fu-ch-b0ub/
难度:简单
题目
给定一个非空字符串 s,请判断如果 最多 从字符串中删除一个字符能否得到一个回文字符串。
提示:
- 1 <= s.length <= 10 ^ 5
- s 由小写英文字母组成
示例
示例 1:
输入: s = "aba"
输出: true
示例 2:
输入: s = "abca"
输出: true
解释: 可以删除 "c" 字符 或者 "b" 字符
示例 3:
输入: s = "abc"
输出: false
分析
这道题作为 剑指offerII018.有效的回文 的进阶版,我们需要在018的基础上注意,当出现不等于的时候,应该如何操作。由于我们不能判断到底左、右哪边不符合,所以必须都考虑一遍。思路如下:
- 首先设置左、右指针分别指向字符串的首尾
- 然后开始左右匹配,如果相等left+1,right -1
- 如果不相等,记录当前left和right,然后构造一个方法check
- 想check中分别传输[left + 1,right]和[left, right - 1],若检查通过返回True否则返回False
- 如果3中有一个为True,就表示为回文子串。
所以,我要这么写代码了么?不,我不想...
这样在代码上存在两次while的冗余,如何能让开始的时候也调用check方法呢?
我们让check始终返回left和right两个指针,不就可以将两次while复用了。
这样返回怎么判断是否通过呢?
如果最终left指针走过了字符串长度的一半以上,那肯定是满足要求的。
但这里要注意,在判断right - 1时,我们修改了字符串尾部的长度判断,所以这种条件时left只要等于字符串长度的一半就满足题意了。
这种判断完全是为了解决代码复用。最终Python和Java的思路如下:
解题
Python:
class Solution:
def validPalindrome(self, s):
def check(l, r):
while l <= r:
if s[l] != s[r]:
break
l += 1
r -= 1
return l, r
mid = len(s) // 2
left, right = check(0, len(s) - 1)
if left > mid:
return True
return check(left + 1, right)[0] > mid or check(left, right - 1)[0] == mid
Java:
class Solution {
public boolean validPalindrome(String s) {
int[] idx = new int[2];
int mid = s.length() / 2;
idx = check(s, 0, s.length() - 1);
if (idx[0] > mid) {
return true;
}
return check(s, idx[0] + 1, idx[1])[0] > mid || check(s, idx[0], idx[1] - 1)[0] == mid;
}
private int[] check(String s, int l, int r) {
while (l <= r) {
if (s.charAt(l) != s.charAt(r)) {
break;
} else {
l++;
r--;
}
}
return new int[]{l, r};
}
}
课后作业
字符串专题还剩下最后一道020.回文子字符串的个数,作为本章的作业留给大家去解决了...这道题目可以和主站的 5.最长回文子串 一起来看哦!他们都是中心扩撒的思想。
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