旋转串匹配问题题目解析及如何有效使用MarsCode辅助编程

78naegi
81 阅读7分钟

旋转串匹配问题题目解析及如何有效使用MarsCode辅助编程

问题描述

旋转串指的是通过将一个字符串的开头字符依次移到结尾形成的新字符串。例如，字符串 "abc" 可以通过旋转变成 "bca" 和 "cab"，他们之间互为旋转串。你的任务是判断在给定的字符串集合中，是否存在两个字符串互为旋转串。

测试样例

样例1：

输入：n = 3, s = ["abb", "abc", "bab"] 输出：True

样例2：

输入：n = 3, s = ["aba", "abc", "abb"] 输出：False

样例3：

输入：n = 4, s = ["abc", "bca", "cab", "bac"] 输出：True

个人初步分析

为了判断是否存在字符串互为旋转串，我们首先想到的就是将所有可能的旋转串形式全部生成并存储到集合set中，若出现相同形式的旋转串，就说明存在互为旋转串的字符串。

那么，主要算法就是如何生成全部可能的旋转串形式，以及如何正确判断互为旋转串。

第一次向MarsCode AI提问

首先，我们向Marscode询问一下问题的解题思路。可以得到如下的回答：

问题理解

我们需要判断在给定的字符串集合中，是否存在两个字符串互为旋转串。旋转串的定义是将一个字符串的开头字符依次移到结尾形成的新字符串。

解题思路

  1. 旋转串的特性：

    • 如果字符串 s1 和 s2 互为旋转串，那么 s1 的所有旋转形式都应该在 s2 中找到。
    • 例如，s1 = "abc"，那么它的旋转形式有 "bca" 和 "cab"。

  2. 数据结构选择：

    • 我们可以使用一个集合（set）来存储每个字符串的所有旋转形式。
    • 这样可以在 O(1) 时间内检查某个旋转形式是否存在。

  3. 算法步骤：

    • 遍历每个字符串，生成它的所有旋转形式。
    • 将这些旋转形式存储在一个集合中。
    • 检查当前字符串的所有旋转形式是否已经存在于集合中。
    • 如果存在，则说明有互为旋转串的字符串，返回 True。
    • 如果遍历完所有字符串都没有找到，则返回 False。

伪代码框架

 def solution(n: int, s: list) -> bool:
     # 创建一个集合来存储所有字符串的旋转形式
     rotations = set()
     
     for string in s:
         # 生成当前字符串的所有旋转形式
         for i in range(len(string)):
             rotated = string[i:] + string[:i]
             # 检查旋转形式是否已经存在于集合中
             if rotated in rotations:
                 return True
             # 将当前旋转形式加入集合
             rotations.add(rotated)
     
     # 如果没有找到互为旋转串的字符串，返回 False
     return False

希望这些提示对你有帮助！如果你有任何问题，欢迎继续提问。

那么它所提供的代码是否存在缺陷呢？

我们分析如下案例，假设出现一个字符串为"aaa"，并且没有另一个字符串和其互为旋转串，由于该字符串无论如何进行旋转，生成的字符串永远是"aaa"，在上述代码中，会误判断认为自己和自己互为旋转串并且返回True，这不合题意。

第二次向MarsCode AI提问

由于之前的算法存在缺陷，我将上述错误案例提供给MarsCode，并希望它能修改算法，以应对误判断认为自己和自己互为旋转串的情况。可以得到如下的回答：

你提到的这个问题确实存在。如果一个字符串的所有旋转形式都相同（例如 "aaa"），那么它会误认为自己和自己是旋转串。我们需要确保在检查旋转形式时，不会将字符串本身误认为是旋转串。

修改思路

  1. 避免自旋：

    • 在检查旋转形式时，避免将字符串本身加入集合中。
    • 只有在旋转形式与原字符串不同的情况下，才将其加入集合。

  2. 优化检查逻辑：

    • 在生成旋转形式时，先检查当前旋转形式是否与原字符串相同。
    • 如果相同，则跳过该旋转形式。

修改后的代码

 def solution(n: int, s: list) -> bool:
     # 创建一个集合来存储所有字符串的旋转形式
     rotations = set()
     
     for string in s:
         # 生成当前字符串的所有旋转形式
         for i in range(len(string)):
             rotated = string[i:] + string[:i]
             # 检查旋转形式是否已经存在于集合中，并且不与原字符串相同
             if rotated != string and rotated in rotations:
                 return True
             # 将当前旋转形式加入集合
             rotations.add(rotated)
     
     # 如果没有找到互为旋转串的字符串，返回 False
     return False
 ​
 if __name__ == '__main__':
     print(solution(3, ["abb", "abc", "bab"]) == True)
     print(solution(3, ["aba", "abc", "abb"]) == False)
     print(solution(4, ["abc", "bca", "cab", "bac"]) == True)

解释

  • 避免自旋：在检查旋转形式时，增加了 rotated != string 的条件，确保不会将字符串本身误认为是旋转串。
  • 优化检查逻辑：只有在旋转形式与原字符串不同的情况下，才将其加入集合。

这样修改后，代码应该能够正确处理类似 "aaa" 这样的字符串，避免误判。

希望这些修改对你有帮助！如果你有任何问题，欢迎继续提问。

这一次代码就能完美解决问题了吗？

经过分析，MarsCode在修改算法后，确实可以正确处理旋转形式和自身相同的字符串，但我们再考虑如下案例，如果一个字符串是"aabaab"，则在旋转过程中会出现两次"abaaba"，这仍会导致它误判断为自己和自己互为旋转串。

第三次向MarsCode AI提问

同样，我将仍然存在的问题和具体的错误案例提供给了MarsCode，并希望它可以进一步改进。它的回答如下：

你提到的这个问题确实需要进一步处理。如果一个字符串在旋转过程中出现了重复的旋转形式，我们需要确保这些重复的旋转形式不会导致误判。

修改思路

  1. 避免重复旋转形式：

    • 在生成旋转形式时，确保每个旋转形式只被添加一次。
    • 可以使用一个集合来存储已经生成的旋转形式，避免重复添加。

  2. 优化检查逻辑：

    • 在检查旋转形式时，确保每个旋转形式只被检查一次。

修改后的代码

 def solution(n: int, s: list) -> bool:
     # 创建一个集合来存储所有字符串的旋转形式
     rotations = set()
     
     for string in s:
         # 创建一个集合来存储当前字符串的旋转形式
         current_rotations = set()
         
         # 生成当前字符串的所有旋转形式
         for i in range(len(string)):
             rotated = string[i:] + string[:i]
             # 检查旋转形式是否已经存在于集合中，并且不与原字符串相同
             if rotated != string and rotated in rotations:
                 return True
             # 将当前旋转形式加入当前字符串的旋转形式集合
             current_rotations.add(rotated)
         
         # 将当前字符串的所有旋转形式加入总的旋转形式集合
         rotations.update(current_rotations)
     
     # 如果没有找到互为旋转串的字符串，返回 False
     return False
 ​
 if __name__ == '__main__':
     print(solution(3, ["abb", "abc", "bab"]) == True)
     print(solution(3, ["aba", "abc", "abb"]) == False)
     print(solution(4, ["abc", "bca", "cab", "bac"]) == True)

解释

  • 避免重复旋转形式：在生成旋转形式时，使用一个集合 current_rotations 来存储当前字符串的所有旋转形式，避免重复添加。
  • 优化检查逻辑：在检查旋转形式时，确保每个旋转形式只被检查一次。

这样修改后，代码应该能够正确处理类似 "aabaab" 这样的字符串，避免误判。

希望这些修改对你有帮助！如果你有任何问题，欢迎继续提问。

经过分析，我们按照MarsCode提供的改进方法，额外创建一个集合来存储当前字符串的旋转形式，可以完美解决所有将字符串自己和自己误判为互为旋转串的情况，完美解决了这个问题。

总结

经过这次经历，我们可以发现MarsCode在代码辅助方面的优越性，其反应迅速，思路清晰，是辅助代码编写的有力工具。

但同时，在使用过程中也要注意，对MarsCode进行提问时要做到尽量具体，特别是要提供给它合适的有针对性的样例，才能让它更有效地辅助你解决问题，这一点非常重要。

avatar
文章
阅读
粉丝