LeetCode 初级算法之字符串(上),看看你都学会了吗?

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前言:最近自己也开始系统的刷面试题了,算法是过不去的坎,希望自己能够坚持下去✊,同行的朋友们共勉。

题一:反转字符串

编写一个函数,其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间,你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例 1:

输入: s = ["h","e","l","l","o"]
输出: ["o","l","l","e","h"]

示例 2:

输入: s = ["H","a","n","n","a","h"]
输出: ["h","a","n","n","a","H"]

解题思路

核心思想就是首尾替换

这里首选使用双指针i = 0, j = n-i-1,首尾指针交换值。交换完成之后,同时向中间移动;

代码

/// s[i] = s[n-i-1]
func reverseString(_ s: inout [Character]) {
    for i in 0..<s.count/2 {
        s.swapAt(i, s.count-i-1)
    }
}

题二:整数反转

给你一个 32 位的有符号整数 x ,返回将 x 中的数字部分反转后的结果。

如果反转后整数超过 32 位的有符号整数的范围 [−2^31^,  2^31^ − 1] ,就返回 0。

假设环境不允许存储 64 位整数(有符号或无符号)。

解题思路 数学计算(取余、取商)

  1. 截取个位数
    • 提取个位数 (取余的过程%
    • 整数截掉个位数 (取商的过程/
  2. 将个位数添加翻转结果的尾部

推演:
x:    123 —> 12 —> 1 —> 0
digit: 0   —>  3  —> 2  —> 1
res:  0    —>  3 —> 32 —> 321

代码

func reverse(_ x: Int) -> Int {
    var x = x
    var resource = 0
    while x != 0 {
        // 取出个位数,并弹出
        let digit = x%10
        x/=10
        // 把个位数推入到结果末尾
        resource = resource * 10 + digit
        // swift中有32位数字的最大、最小可以判断是否溢出
        if resource > Int32.max || resource < Int32.min { return 0 }
    }
    return resource
}

题三:字符串中的第一个唯一字符

给定一个字符串 s ,找到 它的第一个不重复的字符,并返回它的索引 。如果不存在,则返回 -1 。

示例 1:

输入: s = "leetcode"
输出: 0

示例 2:

输入: s = "loveleetcode"
输出: 2

解题思路: 哈希表

判断只出现一次的字符,通过哈希表缓存,应该算是比较容易解题的。
这里首先想到的是使用哈希表缓存字符的index{char:index}
另外还有一种方式是:缓存字符出现次数{char:count}。 这两种方式上还是有一定的区别。这个在后面具体的实现中,我们可以看到。 除此之外,参考哈希表的实现,可以使用数组达到一样的效果。预设一个长度为26的数组,缓存a-z字母分别出现的次数。

解法一:哈希表 (存储下标)

两次循环:第一次循环存储哈希表,第二次循环寻找最小下标
如果字典中不存在,则通过key=char,value=index来 存储;
如果存在,index改为不合法参数 -1

代码

func firstUniqChar(_ s: String) -> Int {
    var dict = [Character: Int]()
    for i in 0..<s.count {
        let charIndex = s.index(s.startIndex, offsetBy: i)
        let char = s[charIndex]
        if dict[char] != nil {
            dict[char] = -1
        } else {
            dict[char] = i
        }
    }

    var index = s.count;
    for (_,value) in dict {
        if value != -1 && value < index {
            index = value
        }
    }
    if index == s.count { return -1 }
    return index
}

解法二:哈希表 (存储频次)

上面的解法中,我们看到还需要再排序,不存在提前跳出的可能性,而哈希表存储次数,在后面的循环中,我们只需要判断次数dict[char] == 1即可返回。

代码

func firstUniqChar(_ s: String) -> Int {
    var dict = [Character: Int]()
    for char in s {
        if dict[char] != nil {
            dict[char]! += 1
        } else {
            dict[char] = 1
        }
    }
    var index = 0
    for char in s {
        if dict[char] == 1 { return index }
        index+=1
    }
    return -1
}

题四:有效的字母异位词

给定两个字符串 s 和 t ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。

注意:若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同,则称 s 和 t 互为字母异位词。

示例 1:

输入: s = "anagram", t = "nagaram"
输出: true

示例 2:

输入: s = "rat", t = "car"
输出: false

解题思路 哈希表、排序法

第一种思路:使用哈希表,解决的形式取决于倾向空间复杂度和时间复杂度哪一种。

第二种思路:使用排序法,有效的字母异位词排序后,两个字符串是相同的。

解法一:哈希表,转成字典集合,判断相等

把两个字符串都转成字典,存放每个字符出现的数量。然后再判断两个字典是否相等。

时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(2n)

代码

func isAnagram(_ s: String, _ t: String) -> Bool {
    guard s.count == t.count else { return false }
    var res = true
    var sDict = [Character: Int]()
    var tDict = [Character: Int]()
    var i = 0
    while i < s.count {
        let sChar = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: i)]
        if sDict[sChar] != nil {
            sDict[sChar]! += 1
        } else {
            sDict[sChar] = 1
        }
        let tChar = t[t.index(t.startIndex, offsetBy: i)]
        if tDict[tChar] != nil {
            tDict[tChar]! += 1
        } else {
            tDict[tChar] = 1
        }
        i+=1
    }
    if sDict != tDict { res = false }
    return res
}

解法二:哈希表

将其中一个字符串转成哈希表,哈希表存放字符的频次,index: char - "a",  value: count
使用另一个字符串判断是否其中的字符在缓存中,如果没有出现,即count == 0,跳出循环,如果出现,count-1

时间复杂度:O(2n)
空间复杂度:O(n)

代码

func isAnagram(_ s: String, _ t: String) -> Bool {
    var charList = Array<Int>.init(repeating: 0, count: 26)
    for char in s {
        let index = (char.asciiValue ?? 0) - (Character("a").asciiValue ?? 0)
        charList[Int(index)] += 1
    }
    for char in t {
        let index = (char.asciiValue ?? 0) - (Character("a").asciiValue ?? 0)
        if charList[Int(index)] == 0 { return false }
        charList[Int(index)] -= 1
    }
    return true
}

解法三:排序法

通过对两字符串进行排序,然后我们再比较两字符串是否相等就可以了。

下篇请看👉《LeetCode 初级算法之字符串>(下),看看你都学会了吗?》