算法刷题-哈希表-赎金信
在哈希法中有一些场景就是为数组量身定做的。
383. 赎金信
力扣题目链接
给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串，判断第一个字符串 ransom 能不能由第二个字符串 magazines 里面的字符构成。如果可以构成，返回 true ；否则返回 false。
(题目说明：为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思。杂志字符串中的每个字符只能在赎金信字符串中使用一次。)
注意：
你可以假设两个字符串均只含有小写字母。
canConstruct(“a”, “b”) -> false
canConstruct(“aa”, “ab”) -> false
canConstruct(“aa”, “aab”) -> true
思路
这道题目和242.有效的字母异位词很像，242.有效的字母异位词相当于求 字符串a 和 字符串b 是否可以相互组成 ，而这道题目是求 字符串a能否组成字符串b，而不用管字符串b 能不能组成字符串a。
本题判断第一个字符串ransom能不能由第二个字符串magazines里面的字符构成，但是这里需要注意两点。
-
第一点“为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思” 这里说明杂志里面的字母不可重复使用。
-
第二点 “你可以假设两个字符串均只含有小写字母。” 说明只有小写字母，这一点很重要
暴力解法
那么第一个思路其实就是暴力枚举了，两层for循环，不断去寻找，代码如下：
// 时间复杂度: O(n^2)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
for (int j = 0; j < ransomNote.length(); j++) {
// 在ransomNote中找到和magazine相同的字符
if (magazine[i] == ransomNote[j]) {
ransomNote.erase(ransomNote.begin() + j); // ransomNote删除这个字符
break;
}
}
}
// 如果ransomNote为空，则说明magazine的字符可以组成ransomNote
if (ransomNote.length() == 0) {
return true;
}
return false;
}
};
这里时间复杂度是比较高的，而且里面还有一个字符串删除也就是erase的操作，也是费时的，当然这段代码也可以过这道题。
哈希解法
因为题目所只有小写字母，那可以采用空间换取时间的哈希策略， 用一个长度为26的数组还记录magazine里字母出现的次数。
然后再用ransomNote去验证这个数组是否包含了ransomNote所需要的所有字母。
依然是数组在哈希法中的应用。
一些同学可能想，用数组干啥，都用map完事了，其实在本题的情况下，使用map的空间消耗要比数组大一些的，因为map要维护红黑树或者哈希表，而且还要做哈希函数，是费时的！数据量大的话就能体现出来差别了。 所以数组更加简单直接有效！
代码如下：
// 时间复杂度: O(n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
int record[26] = {0};
//add
if (ransomNote.size() > magazine.size()) {
return false;
}
for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
// 通过recode数据记录 magazine里各个字符出现次数
record[magazine[i]-'a'] ++;
}
for (int j = 0; j < ransomNote.length(); j++) {
// 遍历ransomNote，在record里对应的字符个数做--操作
record[ransomNote[j]-'a']--;
// 如果小于零说明ransomNote里出现的字符，magazine没有
if(record[ransomNote[j]-'a'] < 0) {
return false;
}
}
return true;
}
};
其他语言版本
Java：
class Solution {
public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
// 定义一个哈希映射数组
int[] record = new int[26];
// 遍历
for(char c : magazine.toCharArray()){
record[c - 'a'] += 1;
}
for(char c : ransomNote.toCharArray()){
record[c - 'a'] -= 1;
}
// 如果数组中存在负数，说明ransomNote字符串总存在magazine中没有的字符
for(int i : record){
if(i < 0){
return false;
}
}
return true;
}
}
Python写法一（使用数组作为哈希表）：
class Solution:
def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
arr = [0] * 26
for x in magazine: # 记录 magazine里各个字符出现次数
arr[ord(x) - ord('a')] += 1
for x in ransomNote: # 在arr里对应的字符个数做--操作
if arr[ord(x) - ord('a')] == 0: # 如果没有出现过直接返回
return False
else:
arr[ord(x) - ord('a')] -= 1
return True
Python写法二（使用defaultdict）：
class Solution:
def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
from collections import defaultdict
hashmap = defaultdict(int)
for x in magazine:
hashmap[x] += 1
for x in ransomNote:
value = hashmap.get(x)
if value is None or value == 0:
return False
else:
hashmap[x] -= 1
return True
Python写法三：
class Solution(object):
def canConstruct(self, ransomNote, magazine):
"""
:type ransomNote: str
:type magazine: str
:rtype: bool
"""
# use a dict to store the number of letter occurance in ransomNote
hashmap = dict()
for s in ransomNote:
if s in hashmap:
hashmap[s] += 1
else:
hashmap[s] = 1
# check if the letter we need can be found in magazine
for l in magazine:
if l in hashmap:
hashmap[l] -= 1
for key in hashmap:
if hashmap[key] > 0:
return False
return True
Python写法四：
class Solution:
def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
c1 = collections.Counter(ransomNote)
c2 = collections.Counter(magazine)
x = c1 - c2
#x只保留值大于0的符号，当c1里面的符号个数小于c2时，不会被保留
#所以x只保留下了，magazine不能表达的
if(len(x)==0):
return True
else:
return False
Go：
func canConstruct(ransomNote string, magazine string) bool {
record := make([]int, 26)
for _, v := range magazine { // 通过recode数据记录 magazine里各个字符出现次数
record[v-'a']++
}
for _, v := range ransomNote { // 遍历ransomNote，在record里对应的字符个数做--操作
record[v-'a']--
if record[v-'a'] < 0 { // 如果小于零说明ransomNote里出现的字符，magazine没有
return false
}
}
return true
}
javaScript:
/**
* @param {string} ransomNote
* @param {string} magazine
* @return {boolean}
*/
var canConstruct = function(ransomNote, magazine) {
const strArr = new Array(26).fill(0),
base = "a".charCodeAt();
for(const s of magazine) { // 记录 magazine里各个字符出现次数
strArr[s.charCodeAt() - base]++;
}
for(const s of ransomNote) { // 对应的字符个数做--操作
const index = s.charCodeAt() - base;
if(!strArr[index]) return false; // 如果没记录过直接返回false
strArr[index]--;
}
return true;
};
TypeScript:
function canConstruct(ransomNote: string, magazine: string): boolean {
let helperArr: number[] = new Array(26).fill(0);
let base: number = 'a'.charCodeAt(0);
let index: number;
for (let i = 0, length = magazine.length; i < length; i++) {
helperArr[magazine[i].charCodeAt(0) - base]++;
}
for (let i = 0, length = ransomNote.length; i < length; i++) {
index = ransomNote[i].charCodeAt(0) - base;
helperArr[index]--;
if (helperArr[index] < 0) {
return false;
}
}
return true;
};
PHP:
class Solution {
/**
* @param String $ransomNote
* @param String $magazine
* @return Boolean
*/
function canConstruct($ransomNote, $magazine) {
if (count($ransomNote) > count($magazine)) {
return false;
}
$map = [];
for ($i = 0; $i < strlen($magazine); $i++) {
$map[$magazine[$i]] = ($map[$magazine[$i]] ?? 0) + 1;
}
for ($i = 0; $i < strlen($ransomNote); $i++) {
if (!isset($map[$ransomNote[$i]]) || --$map[$ransomNote[$i]] < 0) {
return false;
}
}
return true;
}
Swift：
func canConstruct(_ ransomNote: String, _ magazine: String) -> Bool {
var record = Array(repeating: 0, count: 26);
let aUnicodeScalarValue = "a".unicodeScalars.first!.value
for unicodeScalar in magazine.unicodeScalars {
// 通过record 记录 magazine 里各个字符出现的次数
let idx: Int = Int(unicodeScalar.value - aUnicodeScalarValue)
record[idx] += 1
}
for unicodeScalar in ransomNote.unicodeScalars {
// 遍历 ransomNote,在record里对应的字符个数做 -- 操作
let idx: Int = Int(unicodeScalar.value - aUnicodeScalarValue)
record[idx] -= 1
// 如果小于零说明在magazine没有
if record[idx] < 0 {
return false
}
}
return true
}
Rust:
impl Solution {
pub fn can_construct(ransom_note: String, magazine: String) -> bool {
let baseChar = 'a';
let mut record = vec![0; 26];
for byte in magazine.bytes() {
record[byte as usize - baseChar as usize] += 1;
}
for byte in ransom_note.bytes() {
record[byte as usize - baseChar as usize] -= 1;
if record[byte as usize - baseChar as usize] < 0 {
return false;
}
}
return true;
}
}
Scala:
版本一: 使用数组作为哈希表
object Solution {
def canConstruct(ransomNote: String, magazine: String): Boolean = {
// 如果magazine的长度小于ransomNote的长度，必然是false
if (magazine.length < ransomNote.length) {
return false
}
// 定义一个数组，存储magazine字符出现的次数
val map: Array[Int] = new Array[Int](26)
// 遍历magazine字符串，对应的字符+=1
for (i <- magazine.indices) {
map(magazine(i) - 'a') += 1
}
// 遍历ransomNote
for (i <- ransomNote.indices) {
if (map(ransomNote(i) - 'a') > 0)
map(ransomNote(i) - 'a') -= 1
else return false
}
// 如果上面没有返回false，直接返回true，关键字return可以省略
true
}
}
object Solution {
import scala.collection.mutable
def canConstruct(ransomNote: String, magazine: String): Boolean = {
// 如果magazine的长度小于ransomNote的长度，必然是false
if (magazine.length < ransomNote.length) {
return false
}
// 定义map，key是字符，value是字符出现的次数
val map = new mutable.HashMap[Char, Int]()
// 遍历magazine，把所有的字符都记录到map里面
for (i <- magazine.indices) {
val tmpChar = magazine(i)
// 如果map包含该字符，那么对应的value++，否则添加该字符
if (map.contains(tmpChar)) {
map.put(tmpChar, map.get(tmpChar).get + 1)
} else {
map.put(tmpChar, 1)
}
}
// 遍历ransomNote
for (i <- ransomNote.indices) {
val tmpChar = ransomNote(i)
// 如果map包含并且该字符的value大于0，则匹配成功，map对应的--，否则直接返回false
if (map.contains(tmpChar) && map.get(tmpChar).get > 0) {
map.put(tmpChar, map.get(tmpChar).get - 1)
} else {
return false
}
}
// 如果上面没有返回false，直接返回true，关键字return可以省略
true
}
}
C#：
public bool CanConstruct(string ransomNote, string magazine) {
if(ransomNote.Length > magazine.Length) return false;
int[] letters = new int[26];
foreach(char c in magazine){
letters[c-'a']++;
}
foreach(char c in ransomNote){
letters[c-'a']--;
if(letters[c-'a']<0){
return false;
}
}
return true;
}