[Day8]代码随想录

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今日任务:344.反转字符串、541.反转字符串||、卡码网:54.替换数字 代码随想录链接:day08 (字符串) (yuque.com)

344.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。

这道题用的是字符的数组形式,首先考虑用两个指针来实现:

class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int left = 0;
        int right = s.length - 1;
        char temp;
        while(left < right){
            temp = s[right];
            s[right] = s[left];
            s[left] = temp;
            left++;
            right--;
        }
    }
}

通过temp转换是一种方式,还可以借助异或运算的性质:

关于 反转字符串
  • 空间问题:c++的字符串可以原地修改,Java和python语言的字符串不可以,需要额外空间。这里用到的额外空间是没关系的,不影响原地修改的做法。
s[i] ^= s[j];
s[j] ^= s[i];
s[i] ^= s[j];
  • 这段代码是用来交换数组s中第i个元素和第j个元素的值的。它使用了异或运算符(^),它的作用是对两个二进制数的每一位进行逻辑异或,即相同为0,不同为1。例如,5 ^ 3 = 6,因为5的二进制是101,3的二进制是011,异或后得到110,即6。

这段代码的原理是利用了异或运算的以下性质:

1、任何数和自己异或都等于0,即x ^ x = 0

2、任何数和0异或都等于自己,即x ^ 0 = x

3、异或运算满足交换律和结合律,即x ^ y = y ^ x,(x ^ y) ^ z = x ^ (y ^ z)

所以,当执行第一句s[i] ^= s[j]时,相当于把s[i]和s[j]的值异或后赋给s[i]。此时s[i]变成了原来s[i]和s[j]的值的异或结果。

当执行第二句s[j] ^= s[i]时,相当于把新的s[i]和原来的s[j]再次异或后赋给s[j]。由于异或运算满足交换律和结合律,所以这相当于把原来的s[i]和原来的s[j]两次异或后赋给了s[j]。根据性质1和2,我们知道这就相当于把原来的s[i]赋给了新的s[j]。此时实现了一半交换。

当执行第三句s[i] ^= s[j];时,相当于把新的sj和新的si再次异或后赋给新的 s[i].由于同样满足交换律和结合律,所以这相当于把原来两者三次异或后赋给了新 的 s [i].根据性质1 和2 ,我们知道这就相当于把原来 的 s [j ] 赋 给 了 新 的 s [i ].此时实现了完全交换。

541.反转字符串 ||

给定一个字符串 s 和一个整数 k,从字符串开头算起,每计数至 2k 个字符,就反转这 2k 字符中的前 k 个字符。

  • 如果剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。
  • 如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符,其余字符保持原样。

题目还是好理解的,代码如下:

class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        int length = ch.length;
        int index = 0;
        while(length - index > 2 * k){
            reverseFT(ch, index, index + k -1);
            index += 2 * k;
        }
        if(length - index > k){
            reverseFT(ch, index,index + k - 1);
        }
        else{
            reverseFT(ch, index, length - 1);
        }
        return new String(ch);
    }
    public char[] reverseFT(char[] s,int begin, int end){
        int left = begin;
        int right = end;
        char temp;
        while(left < right){
            temp = s[left];
            s[left] = s[right];
            s[right] = temp;
            left++;
            right--;
        }
        return s;
    }
}

其中转换成数组好操作。

卡码网54.替换数字

给定一个字符串s,它包含小写字母和数字字符,请编写一个函数,将字符串中的字母字符保持不变,而将每个数字字符替换为number。 例如,对于输入字符串 "a1b2c3",函数应该将其转换为 "anumberbnumbercnumber"

import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String args[])
    {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String s=scanner.next();
        String s1 = replaceNumber(s);
        System.out.println(s1);
    }
    public static String replaceNumber(String s){
        char[] ch = s.toCharArray();
        int count = 0;
        for(int i = 0; i < ch.length; i++){
            if(ch[i] >= '0'&& ch[i] <= '9'){
                count++;
            }
        }
        char[] newch = new char[ch.length + count * 5];
        for(int i = newch.length - 1, j = ch.length - 1; i >= 0; i--, j--){
            if (ch[j] > '9' || ch[j] < '0'){
                newch[i] = ch[j];
            }
            else{
                newch[i] = 'r';
                newch[i-1] = 'e';
                newch[i-2] = 'b';
                newch[i-3] = 'm';
                newch[i-4] = 'u';
                newch[i-5] = 'n';
                i -= 5;
            }
        }
        return new String(newch);
    }
}

在C++的情况下,这道题可以不用开辟新的内存空间,直接对数组进行填充工作,同时用双指针法从后往前填充降低算法复杂度。

原因是从前向后填充就是O(n^2)的算法了,因为每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素整体向后移动。

其实很多数组填充类的问题,其做饭都是先预先给数组扩容带填充后的大小,然后在从后向前进行操作。

这么做有两个好处:

  1. 不用申请新数组。
  2. 从后向前填充元素,避免了从前向后填充元素时,每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动的问题。

但是java的情况下因为String无法修改,因此不可避免开辟新的空间。


结束,ACM模式非常的不熟。java一些数组、String的操作也不太熟。