去除重复字母
给你一个仅包含小写字母的字符串，请你去除字符串中重复的字母，使得每个字母只出现一次。需保证返回结果的字典序最小（要求不能打乱其他字符的相对位置）
示例1:
输入:"bcabc"
输出:"abc"
示例2:
输入:"cbacdcbc"
输出:"acdb"
解题关键点
字典序: 字符串之间比较和数字比较不一样; 字符串比较是从头往后挨个字符比较,那个字符串大取决于两个字符串中第一个对应不相等的字符; 例如 任意一个a开头的字符串都大于任意一个b开头的字符串;例如字典中apple 大于 book;
题目的意思,你去除重复字母后,需要按最小的字典序返回.并且不能打乱其他字母的相对位置;
例如 bcabc 你应该返回abc, 而不是bca,cab;
例如 cbacdcbc 应该返回acdb,而不是cbad,bacd,adcb
例如 zab,应该返回zab,而不是abz;
解题思路点
- S为空，长度为1，简单特殊情况判断
用一个record数组记录字符串中字母出现的次数
申请一个字符串栈stack用来存储去除重复字母的结果,并利用它的特性帮助我们找到正确的次序
遍历字符串S，当前字符
从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中，如果当前字符是否存在于栈的定义一个falg 标记isExist, 0表示不存在, 1表示存在
如果isExist存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一，并继续遍历下一个字符;表示当前的stack已经有这个字符了没有必要处理这个重复的字母
如果isExist不存在,则需要循环一个找到一个正确的位置,然后在存储起来;如果存在，跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素，然后将当前字符入栈，top > -1表示栈非空，stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大，record[stack[top]] > 1表示后面还会出现。通过一个while循环找到将栈中位置错误的数据,出栈. 找当前合适的位置,则结束while循环;找到合理的位置后,则将当前字符s[i]入栈
直到遍历完所有字符后,则为字符串栈stack 添加一个结束符'\0',并返回当前字符串首地址;
char *removeDuplicateLetters(char *s){
/*
① 特殊情况处理,s为空,或者字符串长度为0;
② 特殊情况,s的长度为1,则没有必要后续的处理,则直接返回s;
*/
if (s == NULL || strlen(s) == 0) {
return "";
}
if (strlen(s) == 1) {
return s;
}
//record数组,用来记录字符串s中每个字符未来会出现的次数;
char record[26] = {0};//因最多有26个字母，= {0}即复空
int len = (int)strlen(s);
//申请一个字符串stack;(用栈的特性来进行stack字符串的数据进出)
char* stack = (char*)malloc(len * sizeof(char) + 1);
//memset(void *s, int ch, size_t n) 将stack len*2*sizeof(char)长度范围的空间填充0;
memset(stack, 0, len * 2 * sizeof(char));
//stack 栈顶赋初值为-1;
int top = -1;
//1.统计每个字符的频次
//例如bcabc
recod[26] = {1,2,2};
int i;
for (i = 0; i < len; i++) {
record[s[i] - 'a']++;
}
//2.遍历s,入栈
for (i = 0; i < len; i++) {
//isExist 标记, 判断当前字符是否存在栈中;
int isExist = 0;//==0代表不存在
//①从0~top,遍历stack 判断当前字符s[i]是否存在于栈stack中
//如果当前字符是否存在于栈的flag, 0表示不存在, 1表示存在
//top指向栈顶(也是执行stack字符串最后一个字符的位置,表示字符串长度上限)
for (int j = 0; j <= top; j++) {
if (s[i] == stack[j]) {
isExist = 1;
break;
}
}
//② 如果存在,record[s[i]]位置上的出现次数减一，并继续遍历下一个字符
//③ 如果不存在,则需要循环一个正确位置存储起来;
//④ 如果不存在，跳过栈中所有比当前字符大、且后面还会出现的元素，然后将当前字符入栈
// top > -1表示栈非空
//stack[top] > s[i]表示栈顶元素比当前元素大
//record[stack[top]] > 1表示后面还会出现
//例如b,c因为不符合以下条件会直接入栈.stack[] = "bc",但是当当前字符是"a"时,由于bcabc,a不应该是在stack的顺序是"bca",所以要把位置不符合的字符出栈;
//top = 1,stack[top] > s[i], c>a; 并且stack[top] 在之后还会重复的出现,所以我们可以安心的把stack中的栈顶C出栈,所以stack[]="b",top减一后等于0; 同时也需要将record[c]出现次数减一;
//top=0,stack[top]>s[i],b>a,并且stack[top] 在之后还会出现,所以stack把栈顶b出栈,所以此时栈stack[]="",top减一后等于-1, 此时栈中位置不正确的字符都已经移除;
if (isExist == 1) {
record[s[i] - 'a']--;
} else {
while (top > -1 && stack[top] > s[i] && record[stack[top] - 'a'] > 1) {
// 跳过该元素，频次要减一
record[stack[top] - 'a']--;
// 出栈
top--;
}
//⑤ 结束while 循环;
//循环结束的3种可能性:
(1)移动到栈底(top == -1) ;
(2)栈顶元素小于当前元素(stack[top] <= s[i])
(3)栈顶元素后面不出现(record[stack[top]] == 1)
// 此时，当前元素要插入到top的下一个位置
// top往上移动1位
top++;
// 入栈
stack[top] = s[i];
}
}
//结束栈顶添加字符结束符
stack[++top] = '\0';
return stack;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
char *s ;
s = removeDuplicateLetters("bcccabc");
printf("%s\n",s);
s = removeDuplicateLetters("zab");
printf("%s\n",s);
s = removeDuplicateLetters("ecbeacdcbc");
printf("%s\n",s);
printf("\n");
return 0;
}打印结果：
BF算法解析——爆发匹配算法
题目：又一个主串S = {a, b, c, a, c, a, b, d, c}, 模式串T 式串在主串中第一次出现的位置;
提示: 不需要考虑字符串大小写问题, 字符均为小写字母;= { a, b, d } ; 请找到模
假设,主串S=“charlesab”;模式串T=“charley”
代码实现：
辅助代码：
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 40
/* 存储空间初始分配量
*/typedef int Status;
/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 *
/typedef int ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int
*/typedef char String[MAXSIZE+1];/* 0号单元存放串的长度 */
/* 生成一个其值等于chars的串T */
Status StrAssign(String T,char *chars){
int i;
if(strlen(chars)>MAXSIZE)
return ERROR;
else {
T[0]=strlen(chars);
for(i=1;i<=T[0];i++)
T[i]=*(chars+i-1);
return OK;
}
}
Status ClearString(String S){
S[0]=0; /*令串长为零 */
return OK;
}
/* 输出字符串T。 */
void StrPrint(String T){
int i;
for(i=1;i<=T[0];i++)
printf("%c",T[i]);
printf("\n");
}
/* 输出Next数组值。 */
void NextPrint(int next[],int length){
int i; for(i=1;i<=length;i++)
printf("%d",next[i]);
printf("\n");}
/* 返回串的元素个数 */
int StrLength(String S){
return S[0];
}
算法思路——暴力匹配算法
分别利用计数指针i和j指示主串S和模式T中当前正待比较的字符位置,i初值为pos,j的初值为1;
如果2个串均为比较到串尾,即i和j均小于等于S和T的长度时, 则循环执行以下的操作
- * S[i]和T[j]比较,若相等,则i 和 j分别指示串中下一个位置,继续比较后续的字符;
- * 若不相等,指针后退重新开始匹配. 从主串的下一个字符串(i = i - j + 2)起再重新和模式第一个字符(j = 1)比较;
- 如果 j > T.length, 说明模式T中的每个字符串依次和主串S找中的一个连续字符序列相等,则匹配成功,返回和模式T中第一个字符的字符在主串S中的序号(i-T.length);否则匹配失败,返回0;
int Index_BF(String S, String T,int pos){
//i用于主串S中当前位置下标值，若pos不为1，则从pos位置开始匹配
int i = pos;
//j用于子串T中当前位置下标值
int j = 1;
//若i小于S的长度并且j小于T的长度时，循环继续
while (i <= S[0] && j <= T[0]) {
//比较的2个字母相等,则继续比较
if (S[i] == T[j]) {
i++;
j++;
}else
{
//不相等,则指针后退重新匹配
//i 退回到上次匹配的首位的下一位;
//加1,因为是子串的首位是1开始计算;
//再加1的元素,从上次匹配的首位的下一位;
i = i-j+2;
//j 退回到子串T的首位
j = 1;
}
}
//如果j>T[0],则找到了匹配模式
if (j > T[0]) {
//i母串遍历的位置 - 模式字符串长度 = index 位置
return i - T[0];
}else{
return -1;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
int i,*p;
String s1,s2;
StrAssign(s1, "dajshdad");
printf("s1子串为");
StrPrint(s1);
StrAssign(s2, "uhu");
printf("s2子串为");
StrPrint(s2);
i = Index_BF(s1, s2, 1);
printf("i = %d\n",i);
return 0;
}打印结果：
BF算法效率分析
RK匹配算法
RK算法核心思想
可以把一个主串拆分成多个子串，边拆边比较
Hash(哈希).一般中文也翻译做”散列”;也可以直接音译”哈希”;
散列在开发中是常见手段!比如大家常用的MD5算法便是哈希算法;哈希算法在安全方面应用是非常多,一般体现在如下这几个方面:
- 文件校验，如文件是否已经上传，上传一个文件再一次上传，会比较快，其实是没有上传，因为已经存放在服务器了。
- 数字签名
- 鉴权交易
657=6*10*10+5*10+7*1
657=6 ✖ 10^2 + 5 ✖ 101 + 7 ✖ 10^0
字母换算成哈希值
小写字母之间存在的进制
“cba”=‘c’*26*26+‘b’*26+‘a’*1
=2*26*26+1*26+0*1
=1378
“cba”= c ✖ 26^2 + b ✖ 26^1 + a ✖ 26^0
= 2✖26^2 + 1 ✖ 26^1 + 0 ✖ 26^0
=1352 + 26 + 0
=1378
对照ASCII表
全集{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.d=10; 模式串p=123,主串s=65127451234
子串哈希值求解规律:
相邻的2个子串s[i]与s[i+1](i表示子串从主串中的起始位置,子串的长度都为m).对应的哈希值计算公式有交集.也就说我们可以使用s[i-1]计算出s[i]的哈希值;
以数字为例,它的全集是{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.d=10;模式串p=123,主串s=65127451234
为了杜绝哈希冲突. 当前发现模式串和子串的HashValue 是一样的时候.还是需要二次确认2个字符串是否相等.
int isMatch(char *S, int i, char *P, int m){
int is, ip;
for(is=i, ip=0; is != m && ip != m; is++, ip++)
if(S[is] != P[ip])
return 0;
return 1;
}
//算出最d进制下的最高位
//d^(m-1)位的值;
int getMaxValue(int m){
int h = 1;
for(int i = 0;i < m - 1;i++){
h = (h*d);
}
return h;
}
/*
* 字符串匹配的RK算法
* Author：Rabin & Karp
* 若成功匹配返回主串中的偏移，否则返回-1
*/
int RK(char *S, char *P)
{
//1. n:主串长度, m:子串长度
int m = (int) strlen(P);
int n = (int) strlen(S);
printf("主串长度为:%d,子串长度为:%d\n",n,m);
//A.模式串的哈希值; St.主串分解子串的哈希值;
unsigned int A = 0;
unsigned int St = 0;
//2.求得子串与主串中0~m字符串的哈希值[计算子串与主串0-m的哈希值]
//循环[0,m)获取模式串A的HashValue以及主串第一个[0,m)的HashValue
//此时主串:"abcaadddabceeffccdd" 它的[0,2)是ab
//此时模式串:"cc"
//cc = 2 * 26^1 + 2 *26 ^0 = 52+2 = 54;
//ab = 0 * 26^1 + 1 *26^0 = 0+1 = 1;
for(int i = 0; i != m; i++){
//第一次 A = 0*26+2;
//第二次 A = 2*26+2;
A = (d*A + (P[i] - 'a'));
//第一次 st = 0*26+0
//第二次 st = 0*26+1
St = (d*St + (S[i] - 'a'));
}
//3. 获取d^m-1值(因为经常要用d^m-1进制值)
int hValue = getMaxValue(m);
//4.遍历[0,n-m], 判断模式串HashValue A是否和其他子串的HashValue 一致.
//不一致则继续求得下一个HashValue
//如果一致则进行二次确认判断,2个字符串是否真正相等.反正哈希值冲突导致错误
//注意细节:
//① 在进入循环时,就已经得到子串的哈希值以及主串的[0,m)的哈希值,可以直接进行第一轮比较;
//② 哈希值相等后,再次用字符串进行比较.防止哈希值冲突;
//③ 如果不相等,利用在循环之前已经计算好的st[0] 来计算后面的st[1];
//④ 在对比过程,并不是一次性把所有的主串子串都求解好Hash值. 而是是借助s[i]来求解s[i+1] . 简单说就是一边比较哈希值,一边计算哈希值;
for(int i = 0; i <= n-m; i++){
if(A == St)
if(isMatch(S,i,P,m))
//加1原因,从1开始数
return i+1;
St = ((St - hValue*(S[i]-'a'))*d + (S[i+m]-'a'));
}
return -1;
}
int main()
{
char *buf="abcababcabx";
char *ptrn="abcabx";
printf("主串为%s\n",buf);
printf("子串为%s\n",ptrn);
int index = RK(buf, ptrn);
printf("find index : %d\n",index);
return 1;
}
打印结果：
