反转的问题
反转字符串
对于长度为 N 的待被反转的字符数组，我们可以观察反转前后下标的变化，假设反转前字符数组为 s[0] s[1] s[2] ... s[N - 1]，那么反转后字符数组为 s[N - 1] s[N - 2] ... s[0]。比较反转前后下标变化很容易得出 s[i] 的字符与 s[N - 1 - i] 的字符发生了交换的规律，因此我们可以得出如下双指针的解法：
- 将 left 指向字符数组首元素，right 指向字符数组尾元素。
- 当 left < right：
- 交换 s[left] 和 s[right]；
- left 指针右移一位，即 left = left + 1；
- right 指针左移一位，即 right = right - 1。
- 当 left >= right，反转结束，返回字符数组即可。
public void reverseString(char[] s) {
if (s == null || s.length == 0) {
return ;
}
int n = s.length;
for (int left = 0, right = n - 1; left < right; ++left, --right) {
char tmp = s[left];
s[left] = s[right];
s[right] = tmp;
}
}
K个一组反转
public String reverseStr(String s, int k) {
if (s == null || s.length() == 0) {
return s;
}
int n = s.length();
char[] arr = s.toCharArray();
for (int i = 0; i < n; i += 2 * k) {
reverse(arr, i, Math.min(i + k, n) - 1);
}
return new String(arr);
}
public void reverse(char[] arr, int left, int right) {
while (left < right) {
char temp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = temp;
left++;
right--;
}
}
仅仅反转字母
这里第一眼感觉不是特别复杂，同样从两头向中间即可，但问题是"-"不是均匀的有些划分的段长，有的短，这就增加了处理的难度。
方法一：使用栈
将 s 中的所有字母单独存入栈中，所以出栈等价于对字母反序操作。（或者，可以用数组存储字母并反序数组。）
然后，遍历 s 的所有字符，如果是字母我们就选择栈顶元素输出。
public String reverseOnlyLetters(String S) {
Stack<Character> letters = new Stack();
for (char c: S.toCharArray())
if (Character.isLetter(c))
letters.push(c);
StringBuilder ans = new StringBuilder();
for (char c: S.toCharArray()) {
if (Character.isLetter(c))
ans.append(letters.pop());
else
ans.append(c);
}
return ans.toString();
}
方法二：双转指针
一个接一个输出 s 的所有字符。当遇到一个字母时，我们希望找到逆序遍历字符串的下一个字母。
所以我们这么做：维护一个指针 j 从后往前遍历字符串，当需要字母时就使用它。
public String reverseOnlyLetters(String S) {
if (S == null || S.length() == 0) {
return S;
}
StringBuilder ans = new StringBuilder();
int j = S.length() - 1;
for (int i = 0; i < S.length(); ++i) {
if (Character.isLetter(S.charAt(i))) {
while (!Character.isLetter(S.charAt(j)))
j--;
ans.append(S.charAt(j--));
} else {
ans.append(S.charAt(i));
}
}
return ans.toString();
}
反转字符串中的单词
使用语言提供的方法解决
很多语言对字符串提供了 split（拆分），reverse（反转）和 join（连接）等方法，因此我们可以简单的调用内置的 API 完成操作：
- 使用 split 将字符串按空格分割成字符串数组；
- 使用 reverse 将字符串数组进行反转；
- 使用 join 方法将字符串数组拼成一个字符串。
如图：
public String reverseWords(String s) {
if (s == null || s.length() == 0) {
return s;
}
// 除去开头和末尾的空白字符，记住这个操作
s = s.trim();
// 正则匹配连续的空白字符作为分隔符分割
List<String> wordList = Arrays.asList(s.split("\\s+"));
Collections.reverse(wordList);
return String.join(" ", wordList);
}
自己实现
对于字符串可变的语言，就不需要再额外开辟空间了，直接在字符串上原地实现。在这种情况下，反转字符和去除空格可以一起完成。
实现方法：
public String reverseWords(String s) {
StringBuilder sb = trimSpaces(s);
// 翻转字符串
reverse(sb, 0, sb.length() - 1);
// 翻转每个单词
reverseEachWord(sb);
return sb.toString();
}
public StringBuilder trimSpaces(String s) {
int left = 0, right = s.length() - 1;
// 去掉字符串开头的空白字符
while (left <= right && s.charAt(left) == ' ') {
++left;
}
// 去掉字符串末尾的空白字符
while (left <= right && s.charAt(right) == ' ') {
--right;
}
// 将字符串间多余的空白字符去除
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (left <= right) {
char c = s.charAt(left);
if (c != ' ') {
sb.append(c);
} else if (sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
sb.append(c);
}
++left;
}
return sb;
}
public void reverse(StringBuilder sb, int left, int right) {
while (left < right) {
char tmp = sb.charAt(left);
sb.setCharAt(left++, sb.charAt(right));
sb.setCharAt(right--, tmp);
}
}
public void reverseEachWord(StringBuilder sb) {
int n = sb.length();
int start = 0, end = 0;
while (start < n) {
// 循环至单词的末尾
while (end < n && sb.charAt(end) != ' ') {
++end;
}
// 翻转单词
reverse(sb, start, end - 1);
// 更新start，去找下一个单词
start = end + 1;
++end;
}
}
验证回文串
这个题我们可以有多种思路，最简单的方法是对字符串 s 进行一次遍历，并将其中的字母和数字字符进行保留，放在另一个字符串 sgood 中。这样我们只需要判断 sgood 是否是一个普通的回文串即可。
如果不使用语言的特性，我们可以使用双指针思想来处理。
初始时，左右指针分别指向 sgood 的两侧，随后我们不断地将这两个指针相向移动，每次移动一步，并判断这两个指针指向的字符是否相同。当这两个指针相遇时，就说明 sgood 时回文串。
public boolean isPalindrome(String s) {
if (s == null || s.length() == 0) {
return true;
}
StringBuffer sgood = new StringBuffer();
int length = s.length();
for (int i = 0; i < length; i++) {
char ch = s.charAt(i);
if (Character.isLetterOrDigit(ch)) {
sgood.append(Character.toLowerCase(ch));
}
}
int n = sgood.length();
int left = 0, right = n - 1;
while (left < right) {
if (sgood.charAt(left) != sgood.charAt(right)) {
return false;
}
++left;
--right;
}
return true;
}
字符串中的第一个唯一字符
我们可以对字符串进行两次遍历，在第一次遍历时，我们使用哈希映射统计出字符串中每个字符出现的次数。在第二次遍历时，我们只要遍历到了一个只出现一次的字符，那么就返回它的索引，否则在遍历结束后返回 -1。
public int firstUniqChar(String s) {
if (s == null || s.isEmpty()) {
return 0;
}
Map<Character, Integer> frequency = new HashMap<>();
for (int i=0; i<s.length(); i++) {
char ch = s.charAt(i);
frequency.put(ch, frequency.getOrDefault(ch,0)+1);
}
for (int i=0; i<s.length(); i++) {
if (frequency.get(s.charAt(i)) == 1) {
return i;
}
}
return -1;
}
判定是否互为字符重排
第一种方法：将两个字符串全部从小到大或者从大到小排列，然后再逐个位置比较，这时候不管两个原始字符串是什么，都可以判断出来。 代码也不复杂：
public boolean checkPermutation(String s1, String s2) {
// 将字符串转换成字符数组
char[] s1Chars = s1.toCharArray();
char[] s2Chars = s2.toCharArray();
// 对字符数组进行排序
Arrays.sort(s1Chars);
Arrays.sort(s2Chars);
// 再将字符数组转换成字符串，比较是否相等
return new String(s1Chars).equals(new String(s2Chars));
}
第二种方法：使用Hash，注意这里我们不能简单的存是否已经存在，因为字符可能在某个串里重复存在例如"abac"。我们可以记录出现的次数，如果一个字符串经过重新排列后，能够变成另外一个字符串，那么它们的每个不同字符的出现次数是相同的。如果出现次数不同，那么表示两个字符串不能够经过重新排列得到。 这个代码逻辑不复杂，但是写起来稍微长一点：
public boolean checkPermutation(String s1, String s2) {
if (s1.length() != s2.length()) {
return false;
}
char[] s1Chars = s1.toCharArray();
Map<Character, Integer> s1Map = getMap(s1);
Map<Character, Integer> s2Map = getMap(s2);
for (char s1Char : s1Chars) {
if (!s2Map.containsKey(s1Char) || (int)s2Map.get(s1Char) != (int)s1Map.get(s1Char)) {
return false;
}
}
return true;
}
// 统计指定字符串str中各字符的出现次数，并以Map的形式返回
private Map<Character, Integer> getMap(String str) {
Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
char[] chars = str.toCharArray();
for (char aChar : chars) {
map.put(aChar, map.getOrDefault(aChar, 0) + 1);
}
return map;
}
