问题描述
小R有一个字符串 word，该字符串由数字和小写英文字母组成。小R想用空格替换每一个不是数字的字符。然后，他希望统计在替换后剩下的整数中，不同整数的数目。
例如，给定字符串 "a123bc34d8ef34"，替换后形成的字符串是 " 123 34 8 34"，剩下的整数是 "123"、"34"、"8" 和 "34"。不同的整数有三个，即 "123"、"34" 和 "8"。
注意，只有当两个整数的不含前导零的十进制表示不同，才认为它们是不同的整数。
测试样例
样例1：
输入：
word = "a123bc34d8ef34"
输出：3
样例2：
输入：
word = "t1234c23456"
输出：2
样例3：
输入：
word = "a1b01c001d4"
输出：2
问题拆解
- 字符串替换
题目中要求将非数字的字符替换为空格，这一步的目的是将原本的混合字符串分割成“数字块”。在Java中，我们可以通过字符遍历的方式来处理，将每个字符逐个判断是否为数字字符，非数字字符则替换为空格。 - 提取数字
替换后的字符串实际上是一串用空格分隔的数字块，我们需要将这些数字块提取出来。这里可以利用字符串的split("\s+")方法，通过正则表达式将字符串切分成一个数字数组。 - 处理前导零
提取出的数字中可能含有前导零，例如 "001" 和 "1" 实际上是相同的整数。我们可以通过将字符串转为Integer的方式自动去掉前导零，这一步非常关键。 - 统计不同整数
利用HashSet的特性来存储数字，从而去除重复值。最终统计HashSet的大小，即为不同整数的数量。
思路解析
方法选择：字符串操作的关键
在这个问题中，核心在于字符串处理。我们有多种方法可以完成字符串的替换和分割：
- 使用正则表达式直接替换非数字字符。
- 手动遍历字符并拼接字符串。
最终选择使用字符遍历的方式，因为这种方式更灵活，也更适合对输入字符逐个分析的场景。
去重与数据结构
选择 HashSet 作为数据结构是一个经典且高效的做法：
- 集合的特性保证了每个整数只会出现一次。
- 插入和查询操作的时间复杂度为 O(1)O(1)O(1)，非常高效。
代码实现与步骤
public static int solution(String word) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (char c : word.toCharArray()) {
if (Character.isDigit(c)) {
sb.append(c);
} else {
sb.append(' ');
}
}
String[] numbers = sb.toString().trim().split("\\s+");
Set<Integer> uniqueNumbers = new HashSet<>();
for (String number : numbers) {
if (!number.isEmpty()) {
uniqueNumbers.add(Integer.parseInt(number));
}
}
return uniqueNumbers.size();
}
扩展与个人思考
字符串处理的效率
- 使用
StringBuilder比直接操作字符串更高效，因为字符串是不可变的，每次修改都会创建新的字符串对象，而StringBuilder是可变的，能够减少内存开销。 - 如果对效率要求更高，可以考虑使用
char[]数组进行处理，进一步降低字符串操作的复杂度。
边界条件的处理
- 空字符串：如果输入为空，结果应该为0。
- 只有非数字字符：例如
"abcde"，结果同样应该为0。 - 连续数字块：如
"1234abc5678"，程序需要能正确分割为两组数字块。
正则表达式的替代
虽然正则表达式可以解决替换和分割问题，但它的复杂性较高，且在运行效率上可能不如字符遍历的方法，尤其在输入字符串很长的情况下。我们在选择方案时，应权衡可读性与性能。
其他编程语言的实现
这种问题具有很强的通用性，除了Java外，也可以用其他语言如Python实现。Python提供了内置的字符串方法 re.sub 和 split，能高效地完成类似任务。
总结与收获
通过这道题目，我们复习了字符串操作、正则表达式、集合去重等基础知识，同时也锻炼了逻辑拆解能力。在实际开发中，这种问题的思路非常常见，例如提取日志中的关键数据、处理复杂的文本输入等。我们需要关注以下几点：
- 明确需求：先理清题目要求再下手，避免遗漏关键点。
- 分步处理：复杂问题通过拆分步骤逐步解决。
- 边界条件：考虑特殊输入的处理，确保代码鲁棒性。
- 效率优化：根据场景选择合适的方法和数据结构，追求高效实现。
希望这篇解析能帮助大家更好地理解这道题目的核心思路，并在今后的编程实践中有所收获！
