LeetCode初级算法题——字符串类——算法总结

LeetCode初级算法字符串类——算法总结

PS：算法并非原创，总结的本意在于温故知新、巩固知识。侵删。

1、反转字符串
使用C++解答，代码如下：

class Solution {
     
public:
    void reverseString(vector<char>& s) {
     
        int n=s.size();
        for(int i=0;i<n/2;i++){
     
            swap(s[i],s[n-i-1]);  
        }
    }
};

算法解析：
简单调换数组头尾的元素，没啥算法，想起来用swap()函数就更简单了。

算法占用时空间资源：

2、整数反转
使用C++解答，代码如下：

class Solution {
     
public:
    int reverse(int x) {
     
        int result(0);
        while (x!=0) {
     
            if (result > INT_MAX / 10) {
     
                return 0;
            }
            if (result < INT_MIN / 10) {
     
                return 0;
            }
            result *=10;
            result += x % 10;
            x /= 10;
        }
        return result;
    }
};

算法解析：
常量INT_MAX和INT_MIN分别表示最大、最小整数，定义在头文件limits.h中。
INT_MAX = 2^31-1，INT_MIN= -2^31。两个if语句用来判断结果是否溢出，如果溢出将会直接返回0；
而正常情况下，为了完成整数的反转，定义一个result作为结果变量，一开始为0，每一次循环将x的个位取出，成为result的最低位，随着循环进行，result中每一次进行*10操作，使得x的越低的位数，成为result中位数越高的位数。循环在取到x的最高位时结束。
这个题目没啥难度，大一C语言基础课就做过类似的，可能还有更好的解法，但是我暂时没发现。

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3、字符串中的第一个唯一字符
使用python解答，代码如下：

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: int
        """
        from collections import Counter
        if s and s.count(s[0])==1:
            return 0
        length = len(s) + 1
        s_dict = Counter(s)
        num = length
        for elem in s_dict:
            if s_dict[elem] == 1:
                elem_index = s.index(elem)
                if elem_index <= num:
                    num = elem_index
                    if num == 0:
                        break
        if num < length:
            return num
        else:
            return -1

算法解析：
基本思想还是使用字典，字典也的确在字数统计方面有着天然优势。经过counter(s)步骤得出s_dict字典，如果字典中某个元素为1，那么我们还需要将这个下标（使用 s.index(elem)
得出）和之前得到的结果比较，num用来存储下标，最中比较得出最小的下标。

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4、有效的字母异位词
使用python解答，代码如下：

class Solution:
    def isAnagram(self, s, t):
        """
        :type s: str
        :type t: str
        :rtype: bool
        """
        dic1=collections.Counter(s)
        dic2=collections.Counter(t)
        return operator.eq(dic1,dic2)

算法解析：
使用字典，判断两个数生成的字典是不是相同，很直接的做法。
也可以选择先排序，然后比较，这样通过strcmp也可以实现。

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5、验证回文串
使用JAVA解答，代码如下：

class Solution {
     
     public boolean isPalindrome(String s) {
     
        char[] cha = s.toCharArray();
        int i = 0, j = cha.length - 1;
        while(i < j){
     
            if(!Character.isLetterOrDigit(cha[i]))
                i++;
            else if(!Character.isLetterOrDigit(cha[j]))
                j--;
            else
                if(Character.toLowerCase(cha[i]) == Character.toLowerCase(cha[j])){
     
                    i++;
                    j--;
                }else{
     
                    return false;
                }
        }
        return true;
}
}

算法解析：
基本算法思想是头尾逐个字母比较。Character.isLetterOrDigit(cha[i])从名字也看得出来这个是干啥的，也就是判断一个字符是不是字母或者数字。用在此处，实现两侧遍历当遇到符号时跳过。如果字母或者数字相等且未到达中点时，继续比较，否则结束比较，得出结论。

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6、字符串转换整数（atoi）
使用C++解答，代码如下：

class Solution {
     
public:
int myAtoi(string str) {
     

       int i=0, n=str.size();

       while(i<n&&str[i]==' ')
          i++;

        int sign=1;
        long res=0;
        if(str[i]=='-'||str[i]=='+'){
     
            sign=(str[i++]=='-')?(-1):1;
        }

        while(i<n&&str[i]>='0'&&str[i]<='9'){
     
            res=res*10+(str[i++]-'0');
            if(res*sign>INT_MAX)
                return INT_MAX;
            if(res*sign<INT_MIN)
                return INT_MIN;
        }
        return res*sign;
    }
};

算法解析：
首先通过遍历找到第一个非空符号，然后判断数字有无正负号，通过 sign=(str[i++]==’-’)?(-1):1;这行命令，如果str[i]是‘-’，那么让sign等于-1，否则sign等于 1 。整个语句就是判断s的正负号。此后的操作将数字字符转为数字，较为简单。INT_MAX和INT_MIN在整数反转中提到过。用来控制数据的转换范围。

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7、实现strStr()
使用JAVA解答，代码如下：

class Solution {
     
    public int strStr(String haystack, String needle) {
     
         return haystack.indexOf(needle);
    }
}

算法解析：
根据题目要求，其实使用数据结构中的KMP算法也可以胜任，但比较占内存空间。此处用JAVA进行解答，emmmm，算是一个捷径吧，希望自己以后能记住这个用法。不过此处应该是通过自己的编写实现这个函数功能的。
注意此题的讨论点：
当 needle 是空字符串时，我们应当返回什么值呢？这是一个在面试中很好的问题。
对于本题而言，当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与C语言的 strstr() 以及 Java的 indexOf() 定义相符。

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8、外观数列
使用JAVA解答，代码如下：

class Solution {
     
    public String countAndSay(int n) {
     
        String str = "1";
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
     
            StringBuilder builder = new StringBuilder();//新建一个string类用于拼接
            char pre = str.charAt(0);//取第一个字符
            int count = 1;//统计有几个相同的
            for (int j = 1; j < str.length(); j++) {
     
                char c = str.charAt(j);
                if (c == pre) {
     //后一个字符与前一个相同
                    count++;
                }
 else {
     
                    builder.append(count).append(pre);//拼接count个pre
                    pre = c;//前缀等于不同处
                    count = 1;
                }
            }
            builder.append(count).append(pre);//拼接count个pre
            str = builder.toString();//转换为string
        }
        return str;
    }
}

算法解析：
在str中，通过循环得出每一段相同字符的长度，然后进行字符串的拼接。然后取下一段相同字符，重复操作。两个遍历中，第一层的i遍历确定最终的字符串长度，第二次的j遍历确定字符中每段都得到遍历。每一次的i遍历中，字符串长度均会发生变化。

算法占用时空间资源：

9、最长公共前缀
使用C++解答，代码如下：

class Solution {
     
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
     
        if (strs.empty()) 
return "";
        for (int j = 0; j < strs[0].size(); ++j) {
     
            for (int i = 0; i < strs.size() - 1; ++i) {
     
                if (j >= strs[i].size() || j >= strs[i + 1].size() || strs[i][j] != strs[i + 1][j]) {
     
                    return strs[i].substr(0, j);
                }
            }
        }
        return strs[0];
    }
};

算法解析：
strs实际上是一个字符串组，包含多个字符串。j用来确定最长公共前缀的长度。当j大于某个字符串长度或者不再满足相等条件时，j为最终的长度，结果返回strs[i].substr(0,j)，表示返回最长公共前缀。反之，j不断递增。如果遍历全部完成，说明第一个字符串全体均为最长公共前缀，返回strs[0]。

算法占用时空间资源：