LeetCode 125. 验证回文串 | Python

125. 验证回文串

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题目来源：力扣（LeetCode）https://leetcode-cn.com/problems/valid-palindrome

题目

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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

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思路：筛选 + 判断，双指针

此前也遇到过验证回文串的题目，而本题中，主要需要解决的部分在于给定的字符串中，不仅仅只包含字母和数字，还包含空格和其他字符。

【说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。】，而这项说明中，也减少问题的难度。这里说明空字符串在进行判断的时候可以撇开不考虑。再看示例 1：

输入: "A man, a plan, a canal: Panama"
输出: true

可以看到，在进行判断的时候，不考虑大小写，还有其他字符同样撇开不考虑，只关心字母字符或数字是否是回文串。

那么在这里，如果要对给定的字符串进行判断，那么就必须先进行筛选，对其他字符进行处理。

在这里，对于 Python 而言，考察的是字符串的 isalnum() 方法的使用。

isalnum() 是字符串的一个方法，用以检测字符串是否由字母和数字组成。语法如下：

str.isalnum()

对于返回值，如果 str 至少有一个字符且所有字符都是字母或数字则返回 True，否则返回 False。

现在尝试使用最暴力的方法，对原字符串进行筛选，翻转比较字符串是否相同。代码如下：

def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
    s_filter = ''.join(ch.lower() for ch in s if ch.isalnum())

    return s_filter == s_filter[::-1]

在这里，也可以不翻转字符串进行判断，使用双指针，代码如下：

def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
    s_filter = ''.join(ch.lower() for ch in s if ch.isalnum())

    length = len(s_filter)

    left = 0
    right = length - 1

    while left < right:
        if s_filter[left] != s_filter[right]:
            return False
        left = left + 1
        right = right - 1

    return True

上面的两种方法，都是对原字符进行筛选处理返回新的字符串进行比较。空间复杂度最坏的情况为 O(n)，n 表示字符串 s 的长度，这里最坏就是 s 与处理后的字符串完全相同。

那么现在考虑原字符串上直接进行筛选处理，不再额外使用空间存储。具体处理的做法：

• 初始化双指针，遍历字符串；
• 移动左右指针，当遇到字母或数字字符时，进行比较；
• 如果左右指针对应的元素不同时，返回 False，否则循环执行第二步，直到左右指针相遇。

具体的代码实现如下。

代码实现

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class Solution:
    def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
        length = len(s)

        left = 0
        right = length - 1

        while left < right:
            # 当左右指针遇到的是其他非字母数字时，指针直接往前移动
            while left < right and not s[left].isalnum():
                left += 1
            while left < right and not s[right].isalnum():
                right -= 1

            # 这里注意要转换为小写进行比较，(大写也可以)
            if s[left].lower() != s[right].lower():
                return False

            left = left + 1
            right = right - 1

        return True

实现结果

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总结

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• 根据题意以及示例的解释，可以发现，除字母数字字符，其他字符（包括空格字符）在进行判断的时候，可以撇开不考虑。需要注意的是字符的大小写。
• 那么可以考虑尝试先对原字符串进行筛选处理将结果存储在另外的变量中，翻转进行比较，如果相同，则表示是回文串；
• 对于上面的方法，除了使用翻转字符串进行比较，也可以使用双指针的方法，移动指针进行字符比对。
• 在这里，上面的方法都是基于对原字符串先筛选处理存储在新的变量中解决问题的。这里可以直接对原字符串进行判断处理，而不需要返回新的结果。具体的做法：
  • 初始化双指针，遍历字符串；
  • 先对指针所对应的字符进行判断，如果是遇到除字母或数字的其他字符，直接移动指针。当遇到的是字母或数字，左右指针对应的值进行比较。
  • 如果左右指针对应的值不同时，直接返回 False。否则循环执行第 2 步，直到左右指针相遇。

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