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JavaScript算法入门1-字符串类(LeetCode)

序章


我们把字符串数组正则排序递归归为简单算法。接下来系列里,将系列文章里将为大家逐一介绍。

字符串

翻转字符串中的单词

给定一个字符串,你需要反转字符串中每个单词的字符顺序,同时仍保留空格和单词的初始顺序。

示例 1:
输入: "Let's take LeetCode contest"
输出: "s'teL ekat edoCteeL tsetnoc"
注意:在字符串中,每个单词由单个空格分隔,并且字符串中不会有任何额外的空格。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/reverse-words-in-a-string-iii
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解题思路:要保证单词和空格的初始顺序;a)保证单词的先后顺序不能改变;b)保证单词的反转。

步骤一:先把句子分隔开,分割开后塞入数组里,数组的先后顺序就是单词的先后顺序。
步骤二:然后把数组的每个单词进行反转。

/**
 * @param {string} s
 * @return {string}
 */
var reverseWords = function(s) {
    let arr = s.split(' ')
    let result = arr.map(item=>{
        return item.split('').reverse().join('')
    })
   return  result.join(' ')
};
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代码不够简洁,做下面处理。

var reverseWords = function(s) {
   return  s.split(' ').map(item => item.split('').reverse().join('')
   ).join(' ')
};
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也可以把空格换成正则去处理,\s表示空格的意思。这里注意掌握split的2种用法。

var reverseWords = function(s) {
   return  s.split(/\s/g).map(item => item.split('').reverse().join('')
   ).join(' ')
};
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还可以这么写。正则/[\w']+/g就是识别单词的意思,中括号表示可选项,w是字符的意思,[\w']表示可选字符和', 不止一个元素,后面有个+号。
注意:这不是一个比较好的解法,如果单词中包含逗号,圆括号等,正则尾部会匹配到,输出的答案就会不理想。

var reverseWords = function(s) {
   return  s.match(/[\w']+/g).map(item => item.split('').reverse().join('')
   ).join(' ')
};
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小结:本题涉及到的知识点如下所示。

String.prototype.split
String.prototype.match
Array.prototype.map
Array.prototype.reverse
Array.prototype.join
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计数二进制子串

给定一个字符串 s,计算具有相同数量0和1的非空(连续)子字符串的数量,并且这些子字符串中的所有0和所有1都是组合在一起的。  
重复出现的子串要计算它们出现的次数。

示例 1 :
输入: "00110011"
输出: 6
解释: 有6个子串具有相同数量的连续1和0:“0011”,“01”,“1100”,“10”,“0011” 和 “01”。

请注意,一些重复出现的子串要计算它们出现的次数。

另外,“00110011”不是有效的子串,因为所有的0(和1)没有组合在一起。

示例 2 :
输入: "10101"
输出: 4
解释: 有4个子串:“10”,“01”,“10”,“01”,它们具有相同数量的连续1和0。
注意:

s.length 在1到50,000之间。
s 只包含“0”或“1”字符。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/count-binary-substrings
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这种难度大的题目,先找出输入输出的规律,并且实现。
如何找到规律呢?发现输入和输出的关系,寻找突破点。

解法一

步骤一:先把关系图谱展现出来,查找其中的规律。

  • 起始点在一次次的往右移
  • 从0开始查找0011,找到后就停止了,然后从下一位开始查找
  • 找到一个结果向下一位,并且把从下一位到最后一位这个子串作为下一次输入(新的输入,子输入)=》递归
  • 引入新概念:重复找过程。重复找子串的过程:找子串这个行为可以抽出来,作为一个公共的行为。

步骤二:伪代码实现

  • 为啥i<str.length-1,因为如果光标在最后一位i=str.length-1,肯定不满足题目的0和1的非空(连续)条件,只剩下1位了
  • r=match(str.slice(i))找符合条件的子串
  • 找到满足条件的子串,就保存结果
for i=0;i<str.length-1;i++
    r=match(str.slice(i))
    if r
        result.push(r)

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步骤三:计算子串代码演示
代码思路整理:

  • 利用for循环,将字符串从第一个开始传入match函数中,在match函数中使用正则表达式获取到字符串开头的字符(或是多个0或是多个1)
  • 再使用repeat方法,将开头获取到的多个0或1利用异或运算反转重复相同次数(举个例子:获取到了‘00’,那么反转之后就是‘11’)
  • 然后再建立一个正则表达式,将获取到的字符和反转后的字符拼接,使用test方法与传入的字符串进行比对,返回第一个比对成功的字符串,保存到数组result中
  • 以此类推,剃掉原字符串的第一个字符后再调用一次match方法,直到原字符串只剩下1个字符,返回数组result的长度
/**
 * @param {string} str
 * @return {number}
 */
var countBinarySubstrings = function(str) {
    let resultArr = [];
    let match = (str) => {
        let beforeStr = str.match(/^(0+|1+)/)[0]
        let afterStr = (beforeStr[0]^1).toString().repeat(beforeStr.length)
        let reg = new RegExp(`^(${beforeStr}${afterStr})`)
        if(reg.test(str)){
            return RegExp.$1
        } else {
            return ''
        }
    }
    for(i=0;len=str.length-1,i<len;i++) {
        let subStr = match(str.slice(i));
        if(subStr) {
            resultArr.push(subStr)
        } 
    }
    return resultArr.length
};
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上述解题方法对于字符串比较长的场景通不过,只能跑通85个,还有5个测试用例跑不通。
结果查看:leetcode-cn.com/submissions…
小结:上述做法涉及到的知识点如下所示。

String.prototype.slice
String.prototype.match
Array.prototype.repeat
Array.prototype.push
RegExp
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解法二

代码思路整理:

  • cur 与 pre分别记录当前数字连续出现的次数(例如:000或者11)与前一个数字连续出现的次数,result 结果子串的个数。
  • 判断当前数字是否与后一个数字相同。相同,则当前数字出现的次数cur加1。不同,则当前数字事实上变成了前一个数字,当前数字的次数重置为1。
  • 前一个数字出现的次数>=后一个数字出现的次数,则一定包含满足条件的子串。即cur小于等于pre则符合条件。
/**
 * @param {string} s
 * @return {number}
 */
var countBinarySubstrings = function(s) {
    let pre = 0, cur = 1, count = 0
    for (let i = 0, len = s.length - 1; i < len; i++) {
        
        if (s[i] === s[i+1]) {
            cur++ 
        } else {
            pre = cur
            cur = 1
        }
        if (pre >= cur) { 
            count++
        }
    }
    return count
};

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解法三

代码思路整理:
计算连续的0或者1的长度。例如“0011100001”, 则为 (2,3,4,1), 只需计算相邻的两个元素的最小值,因为要求0和1必须在子串中连续。 即sum(2 min 3, 3 min 4, 4 min 1)

字符串 用连续0或1的个数表示 子串个数
00110011 2222 min(2, 2) + min(2, 2) + min(2, 2) = 6
001100 221 min(2, 2) + min(2, 1) = 3
const countBinarySubstrings = function(s) {
 let count = 0,len=s.length-1,resultArr = [];
 for (i=0;i<=len;i++) {
     count ++ ;
     if(s[i]!==s[i+1]) {
        resultArr.push(count);
        count = 0;
     } 
 }
    let sum=0;
    for(i=0,len=resultArr.length-1;i<len;i++) {
        sum += Math.min(resultArr[i],resultArr[i+1])
    }
    return sum;
}

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总结

  • 解法1是一个很直接很暴力的解法,但是对于ES6的基础知识要求比较高,用到slice、match、repeat等方法以及正则表达式。 但是由于解法1过于简单暴力,在正则表达式与原字符串进行比对时花费了大量的时间,尤其是原字符串非常长的时候,因此解法1并不是好的算法。
  • 解法2和3更加符合解题逻辑,同时解法2和3省去了与原字符串比对的过程,因此解法2和3在时间复杂度上面远比解法1优秀,。
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