【LeetCode】2103. 环和杆

2103. 环和杆

难度：简单

题目

总计有 n 个环，环的颜色可以是红、绿、蓝中的一种。这些环分别穿在 10 根编号为 0 到 9 的杆上。

给你一个长度为 2n 的字符串 rings ，表示这 n 个环在杆上的分布。rings 中每两个字符形成一个 颜色位置对 ，用于描述每个环：

• 第 i 对中的 第一个 字符表示第 i 个环的 颜色（'R'、'G'、'B'）。
• 第 i 对中的 第二个 字符表示第 i 个环的 位置，也就是位于哪根杆上（'0' 到 '9'）。

例如，"R3G2B1" 表示：共有 n == 3 个环，红色的环在编号为 3 的杆上，绿色的环在编号为 2 的杆上，蓝色的环在编号为 1 的杆上。

找出所有集齐 全部三种颜色 环的杆，并返回这种杆的数量。

示例 1：

输入：rings = "B0B6G0R6R0R6G9"
输出：1
解释：
- 编号 0 的杆上有 3 个环，集齐全部颜色：红、绿、蓝。
- 编号 6 的杆上有 3 个环，但只有红、蓝两种颜色。
- 编号 9 的杆上只有 1 个绿色环。
因此，集齐全部三种颜色环的杆的数目为 1 。

示例 2：

输入：rings = "B0R0G0R9R0B0G0"
输出：1
解释：
- 编号 0 的杆上有 6 个环，集齐全部颜色：红、绿、蓝。
- 编号 9 的杆上只有 1 个红色环。
因此，集齐全部三种颜色环的杆的数目为 1 。

示例 3：

输入：rings = "G4"
输出：0
解释：
只给了一个环，因此，不存在集齐全部三种颜色环的杆。

提示：

• rings.length == 2 * n
• 1 <= n <= 100
• 如 i 是 偶数 ，则 rings[i] 的值可以取 'R'、'G' 或 'B'（下标从 0 开始计数）
• 如 i 是 奇数 ，则 rings[i] 的值可以取 '0' 到 '9' 中的一个数字（下标从 0 开始计数）

个人题解

1. 遍历环，会有三种情况，此时先增加一个统计杆集齐环全部颜色的变量默认为0，
   1. 还没有对应杆，此时创建杆，并将环的颜色加入到杆中
   2. 有杆，且杆中不包含该环颜色，则将环的颜色加入到杆中，且统计该杆的个数是否到达3，到达3则表示该杆集齐了全部颜色，统计数加1
   3. 有杆，且杆中已有环颜色，忽略即可
2. 最后返回统计数即得到答案

class Solution {
    public int countPoints(String rings) {
        HashMap<Character, HashSet<Character>> map = new HashMap<>();
        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < rings.length(); i += 2) {
            if (!map.containsKey(rings.charAt(i + 1))) {
                HashSet<Character> set = new HashSet<>();
                set.add(rings.charAt(i));
                map.put(rings.charAt(i + 1), set);
            } else if (!map.get(rings.charAt(i + 1)).contains(rings.charAt(i))) {
                map.get(rings.charAt(i + 1)).add(rings.charAt(i));
                if (map.get(rings.charAt(i + 1)).size() == 3) {
                    ans++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

官方题解

方法一：维护每根杆的状态

思路与算法

我们可以遍历字符串中的每个颜色位置对，来模拟套环的过程。

对于每个杆，我们只在意它上面有哪些颜色的环，而不在意具体的数量。因此我们可以用一个大小为 10×3 的二维数组来维护十个杆子的状态，不妨把它命名为 state。在数组的第二维，下标 0,1,2 的数值分别表示是否有红、绿、蓝颜色的环，值为 111 则表示有，值为 000 则表示没有。

每次遇到一个环，就修改对应杆相应颜色的状态为 111。最后遍历所有的杆，统计三个颜色状态都为 111 的杆的个数，并返回该个数作为答案。

class Solution {
    static final int POLE_NUM = 10;
    static final int COLOR_NUM = 3;

    public int countPoints(String rings) {
        int[][] state = new int[POLE_NUM][COLOR_NUM];
        int n = rings.length();
        for (int i = 0; i < n; i += 2) {
            char color = rings.charAt(i);
            int poleIndex = rings.charAt(i + 1) - '0';
            state[poleIndex][getColorId(color)] = 1;
        }
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < POLE_NUM; i++) {
            boolean flag = true;
            for (int j = 0; j < COLOR_NUM; j++) {
                if (state[i][j] == 0) {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if (flag) {
                res++;
            }
        }
        return res;
    }

    public int getColorId(char color) {
        if (color == 'R') {
            return 0;
        } else if (color == 'G') {
            return 1;
        }
        return 2;
    }
}

方法二：状态压缩优化
思路与算法

我们也可以用一个 3 位二进制整数来表示每个杆的状态。具体的，在二进制表示中，从低到高的第 0,1,2 位分别表示是否有红、绿、蓝色。每一位为 1 则表示当前杆上有对应颜色的环，为 0 则表示没有。

因此当遇到一个在 3 号杆，颜色为红色的环时，需要将 state[3] 的第 0 位置为 1。在代码中，将 state[3] 与 1 做位或运算即可（因为 2^0 =1）。

最后，遍历 state，统计状态值为 (111)2=7 的个数，并返回该个数作为答案。

class Solution {
    static final int POLE_NUM = 10;

    public int countPoints(String rings) {
        int[] state = new int[POLE_NUM];
        int n = rings.length();
        for (int i = 0; i < n; i += 2) {
            char color = rings.charAt(i);
            int poleIndex = rings.charAt(i + 1) - '0';
            if (color == 'R') {
                state[poleIndex] |= 1;
            } else if (color == 'G') {
                state[poleIndex] |= 2;
            } else {
                state[poleIndex] |= 4;
            }
        }
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < POLE_NUM; i++) {
            res += state[i] == 7 ? 1 : 0;
        }
        return res;
    }
}

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/rings-and-rods/solutions/1153686/huan-he-gan-by-leetcode-solution-88xj/
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