Java获取相同字符串算法题,经典leetcode算法题分享(字符串)
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前言
很多人做leetcode题目找不到方向，或者说很难持之以恒，我这里推荐一种方法，从简单难度开始刷，刷完这个标签的简单难度，再换一个标签，这样循序渐进，把做题的量慢慢提高，还有难度逐渐加大。对于初学者，最重要是趁热打铁，而不是东打一枪西放一炮，趁热打铁才能形成做题的思路。
还有一个问题是，一开始做题往往我们没有思路，只会想到暴力解法，效率只有惨淡的5%，遇到这种情况是很正常的，因为还没开始形成解题的思维。我们可以先看看题解，看完思路再自己写，千万不要照抄，要自己想出来才能锻炼编程能力。
所谓talking is cheap, show me code，那么我们就从字符串开始吧！
20. 有效的括号
题目：
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
1.左括号必须用相同类型的右括号闭合。2.左括号必须以正确的顺序闭合。
解题思路：
这道题可以应用于校验JSON格式的括号是否正确。从题目上可以知道有效的括号是有左括号，也会有相同类型的有括号，并且按照正确的顺序闭合。
那么应该采取什么方法校验呢？我马上想到的是通过成对成对地删除有效的括号，从最里面一直往外层删除，最后能删除完，变成空字符串就代表是有效括号返回true，否则返回false。
代码如下：
public boolean isValid(String s){
if (s == null) {
return false;
}
if ("".equals(s)) {
return true;
}
//去掉空格字符
s = s.replace(" ", "");
//如果是长度是奇数，直接返回false
if (s.length() % 2 != 0) {
return false;
}
//如果长度等于0表示是有效的括号，返回true，否则返回false
return dealString(s) == 0;
}
private int dealString(String s){
if (s.length() == 0) {
return 0;
}
for (int i = 0; i
//获取相邻的两个字符
String str = String.valueOf(s.charAt(i)) + s.charAt(i + 1);
if ("{}".equals(str) || "[]".equals(str) || "()".equals(str)) {
//如果是有效的括号就删除
int index = s.indexOf(str);
s = s.substring(0, index) + s.substring(index + 2);
//删除后的字符串，再递归继续删除
return dealString(s);
}
}
return s.length();
}
一写完代码，感觉思路清晰，代码整洁，还使用了递归，简直so easy！
然而一运行...成年人的崩溃就在一瞬间！
为什么会这么低的效率呢，其实想想就知道，我每次遍历字符串就只删一个有效的括号，如果出现类似这种"[[{}{}{}{}{}{}]]"，就会遍历非常多次！所以不能这样玩！
怎么删效率比较高呢？最好是不要重复去遍历，一次遍历删完效率是最高的。
关键是怎么找到最里层的有效括号，其实就是找到第一个右括号，然后判断左边的括号是否能匹配，能匹配的话就是最里层的有效括号，然后删除掉。删除后，因为字符串的长度变短了两位，所以我们把指针往左边移动两位即可。这样遍历下来，就只会遍历一次。最后还是判断字符串的长度。
代码如下：
public boolean isValid(String s){
if (s == null) {
return false;
}
if ("".equals(s)) {
return true;
}
//去掉空格字符
s = s.replace(" ", "");
//如果是长度是奇数，直接返回false
if (s.length() % 2 != 0) {
return false;
}
StringBuilder toCheck = new StringBuilder(s);
for (int i = 0; i
//获取当前的字符
char current = toCheck.charAt(i);
//判断是右边的括号才进行处理
if (current == ')' || current == ']' || current == '}') {
//如果第一个符号就是右括号，直接返回false
if (i == 0) {
return false;
}
//如果右边的括号和左边相邻的括号可以匹配，直接删除，并且指针往左边移动两位
if (isPair(toCheck.charAt(i - 1), current)) {
toCheck.delete(i - 1, i + 1);
i -= 2;
}
}
}
return toCheck.length() == 0;
}
private boolean isPair(char a, char b){
if (b == ')') {
return a == '(';
}
if (b == ']') {
return a == '[';
}
if (b == '}') {
return a == '{';
}
return false;
}
执行用时2ms，还不错，那么这题就算pass了！
当然除了我说的这种方式之外，题解里有大佬是使用栈来解决，大家有兴趣可以看看。
344. 反转字符串
题目：
编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。
不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。
你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。
解题思路：
一看到这道题，直呼是送分题，这反转字符串不就是JavaAPI就有了吗，于是乎直接大胆的，两行代码搞定，好家伙！一下子重拾回作为程序员的信心！
代码如下：
public void reverseString(char[] s){
char[] chars = new StringBuilder(new String(s)).reverse().toString().toCharArray();
System.arraycopy(chars, 0, s, 0, chars.length);
}
但是效率呢？成年人的崩溃往往就在一瞬间！
用了2ms，仅仅击败了9.82%的用户，证明有更快的解法。
而且题目要求原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决，所以上面的解法不符合题目要求。如果不使用额外空间，最直接的方式马上想到头尾交换，第二位跟倒数第二位交换，一直交换到中间，最后整个char[]数组就反转过来了。
代码如下：
public void reverseString(char[] s){
//如果长度小于2，直接返回
if (s.length
return;
}
//右边索引，从末尾开始
int r = s.length - 1;
//左边索引，从0开始
int l = 0;
//如果左边的索引值小于右边的索引值就循环，否则跳出循环
while (l
//交换值
char temp = s[l];
s[l] = s[r];
s[r] = temp;
//左右索引向中间移动
l++;
r--;
}
}
这个效率不用芜湖，已经起飞了！上面那个算法其实就是双指针，应该是比较简单高效的解法之一了。
387.字符串中的第一个唯一字符
题目：
给定一个字符串，找到它的第一个不重复的字符，并返回它的索引。如果不存在，则返回 -1。
示例：
s = "leetcode"
返回 0
s = "loveleetcode"
返回 2
提示：你可以假定该字符串只包含小写字母。
解题思路：
一看到不重复，二话不说直接想到HashMap，什么？还有顺序，那就用LinkedHashMap，key保存字符，value保存出现的次数，遍历完字符串之后，找出第一个不重复的字符即可。
不多哔哔，上代码！
public int firstUniqChar(String s){
char[] chars = s.toCharArray();
Map map = new LinkedHashMap<>();
//统计出现的次数
for (Character ch : chars) {
Integer count = map.get(ch);
if (count == null) {
map.put(ch, 1);
} else {
count++;
map.put(ch, count);
}
}
//找出第一个出现不重复的字符
for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
Integer count = entry.getValue();
if (count == 1) {
Character ch = entry.getKey();
//返回下标
return s.indexOf(ch);
}
}
return -1;
}
看看效率如何？38ms！成年人的崩溃往往就在一瞬间...
思路是没错的，用哈希表解决，但是没有利用上提示，提示说只有小写字母，小写字母只有26个，所以使用一个长度为26的数组作为哈希表即可，使用Map集合的话，put方法里面的逻辑非常多，会浪费性能。
所以我们把Map集合改成长度为26的数组即可，上代码：
public int firstUniqChar(String s){
char[] chars = s.toCharArray();
int[] hashArray = new int[26];
//统计字符出现的次数
for (Character ch : chars) {
hashArray[ch - 'a']++;
}
//找出只出现一次的字符，然后返回下标
for (int i = 0; i
Character ch = chars[i];
int count = hashArray[ch - 'a'];
if (count == 1) {
return i;
}
}
return -1;
}
不用说，效率肯定提升数倍，7ms！
125.验证回文串
题目：
给定一个字符串，验证它是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。
说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。
示例 1:
输入: "A man, a plan, a canal: Panama"
输出: true
示例 2:
输入: "race a car"
输出: false
解题思路：
什么是回文串呢，就是一个字符串从左往右读，然后从右往左读都是一样的，比如"aabaa"，也就是把字符串反转过来跟原来的字符串是相等的，就称为回文串。
题目说只考虑字母和数字字符，并且忽略大小写，然后验证是不是回文串。很简单啦，遍历字符串，然后根据题目过滤出字母和数字字符，然后拼接出新的字符串，最后反转对比一下，如果相等就返回true，不相等就返回false。
不多哔哔，直接上代码！
public boolean isPalindrome(String s){
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (char c : s.toCharArray()) {
//只拼接数字和字母的字符
if (Character.isDigit(c) || Character.isLetter(c)) {
//如果是字母则全部转为小写
if (Character.isLetter(c)) {
c = Character.toLowerCase(c);
}
sb.append(c);
}
}
//反转字符串，验证是否是回文串
String s1 = sb.toString();
return s1.equals(sb.reverse().toString());
}
居然用时7ms，我不能接受！
其实判断回文串根本没必要遍历完整个字符串，可以一边遍历一边判断的！
因为是对称的，所以利用双指针，一个指针从左往右，一个指针从右往左，左右两边取值，对比符合条件(数字或者字母)的字符，如果中途发现不相等直接返回false，如果遍历完都是相等的话，那就返回true。
废话不多说，直接看代码。
public boolean isPalindrome(String s){
char[] chars = s.toCharArray();
int leftIndex = 0;
int rightIndex = chars.length - 1;
char left;
char right;
while (leftIndex
//过滤掉不是数字或者字母的字符
while (leftIndex
leftIndex++;
}
//左边索引的值
left = chars[leftIndex];
//过滤掉不是数字或者字母的字符
while (leftIndex
rightIndex--;
}
//右边索引的值
right = chars[rightIndex];
//如果不相等则返回false
if (Character.toLowerCase(left) != Character.toLowerCase(right)) {
return false;
} else {
//如果相等则继续比较，左指针往右移，右指针往左移
leftIndex++;
rightIndex--;
}
}
return true;
}
桀桀桀，双指针的威力竟恐怖如斯！
总结
上面这四道题，表面看起来好像有点难度，实际上就是Paper Tiger(纸老虎)，没什么好怕的，做多了之后自然就有思路了。对于初学者，不要怕使用暴力解法，先用暴力解法找找感觉，找找思路，然后看看能不能优化一下暴力解法。
上面讲了四道关于字符串的算法题，因为不可能一篇文章讲完所有的题目，所以如果希望提高自己的编程能力，还需要自己到leetcode上做一做。
这篇文章就讲到这里，最后感谢大家的阅读，希望能给大家带来一些启发。
觉得有用就点个赞吧，你的点赞是我创作的最大动力~
我是一个努力让大家记住的程序员。我们下期再见！！！
能力有限，如果有什么错误或者不当之处，请大家批评指正，一起学习交流！