AI刷题题解（四）| 豆包MarsCode AI刷题

假笑未遂
62 阅读4分钟

构造回文字符串问题之题解

题目概述

小C手中有一个由小写字母组成的字符串 s。她希望构造另一个字符串 t，并且这个字符串需要满足以下几个条件：

  1. t 由小写字母组成，且长度与 s 相同。
  2. t 是回文字符串，即从左到右与从右到左读取相同。
  3. t 的字典序要小于 s，并且在所有符合条件的字符串中字典序尽可能大。

小C想知道是否能构造出这样的字符串 t，输出这样的t。如果无法构造满足条件的字符串，则输出 -1。

  • 测试样例
  • 样例1：

输入：s = "abc"
输出：'aba'

  • 样例2：

输入：s = "cba"
输出：'cac'

  • 样例3：

输入：s = "aaa"
输出：'-1'

解题思路

问题理解

按照题意，需要构造一个回文字符串 t，这个字符串的字典序要小于给定的字符串 s，并且在所有符合条件的字符串中字典序尽可能大。如果无法构造出满足条件的字符串，则返回 -1。

考虑需要实现功能

  1. 回文特性：回文字符串的特点是正读和反读都相同。因此，可以将字符串 s 的前半部分作为 t 的前半部分，然后将其反转作为 t 的后半部分。
  2. 字典序比较：要确保 t 的字典序小于 s。为了实现这一点，可以从中间向两边逐步调整字符，使得 t 的字典序尽可能大但仍小于 s。
  3. 特殊情况：如果 s 本身就是回文且无法找到更小的回文，则返回 -1。

算法步骤

  1. 初始化字符数组：用一个字符数组 t 来存储构造的回文字符串。
  2. 复制前半部分：将 s 的前半部分复制到 t 的前半部分，并将其反转作为 t 的后半部分。
  3. 字典序比较：检查构造的 t 是否小于 s。
  4. 调整字典序：如果 t 不小于 s，从中间向两边调整字符，使得 t 的字典序尽可能大但仍小于 s。
  5. 返回结果：如果无法构造出满足条件的字符串，返回 -1。

实现代码

public class Main {
    public static String solution(String s) {
        int n = s.length();
        //初始化一个与字符串 s 内字符排列顺序一样的字符数组t
        char[] t = s.toCharArray();
        
        //将 t 的前半部分复制到 t 的后半部分
        for (int i = 0; i < (n + 1) / 2; i++) {
            t[n - 1 - i] = t[i];
        }
        
        //检查 t 是否小于 s，并且是回文
        if (new String(t).compareTo(s) < 0) {
            return new String(t);
        }
        
        //如果 t 不小于 s，尝试调整 t 的字典序
        for (int i = (n - 1) / 2; i >= 0; i--) {
            if (t[i] > 'a') {
                t[i]--;
                t[n - 1 - i] = t[i];
                //从当前位置向两边扩展，尽可能使字典序最大
                for (int j = i + 1; j <= (n - 1) / 2; j++) {
                    t[j] = 'z';
                    t[n - 1 - j] = 'z';
                }
                return new String(t);
            }
        }
        
        //如果无法构造出满足条件的字符串，返回 -1
        return "-1";
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(solution("cbcaacb").equals("cbbzbbc"));
        System.out.println(solution("abc").equals("aba"));
        System.out.println(solution("cba").equals("cac"));
        System.out.println(solution("aaa").equals("-1"));
    }
}

输出范例

true
true
true
true

具体运行步骤

  1. 初始化字符数组：

    • 输入字符串 s = "cbcaacb"。
    • 初始化字符数组 t，长度及元素与 s 相同，即 t = ['c', 'b', 'c', 'a', 'a', 'c', 'b']。

  2. 复制前半部分：

    • 将 s 的前半部分复制到 t 的前半部分，并将其反转作为 t 的后半部分。
    • 前半部分：s[0:3] = "cbc"。
    • 后半部分：s[4:7] = "acb"。
    • 复制后：t = ['c', 'b', 'c', 'a', 'c', 'b', 'c']。

  3. 字典序比较：

    • 检查 t 是否小于 s。
    • t = "cbcabac"，s = "cbcaacb"。1. - "cbcabac" 的字典序大于 "cbcaacb"，因此需要进一步调整。

  4. 调整字典序：

    • 从中间向两边调整字符，使得 t 的字典序尽可能大但仍小于 s。
    • 从中间位置 (n-1)/2 = 3 开始调整。
    • t[3] = 'a'，t[3] > 'a' 不成立，继续向前调整。
    • t[2] = 'c'，t[2] > 'a' 成立，将 t[2] 减一，t[2] = 'b'，t[4] = 'b'。
    • 从当前位置向两边扩展，尽可能使字典序最大。
    • t = ['c', 'b', 'b', 'a', 'b', 'b', 'c']。

  5. 返回结果：

    • 检查 t 是否小于 s。
    • t = "cbbabbc"，s = "cbcaacb"。"cbbabbc" 的字典序小于 "cbcaacb"，返回 "cbbabbc"。

用到的Java方法

  1. 初始化字符数组：

    • 使用 s.toCharArray() 将字符串 s 转换为字符数组 t。

  2. 复制前半部分：

    • 使用 for 循环将 s 的前半部分复制到 t 的前半部分，并将其反转作为 t 的后半部分。

  3. 字典序比较：

    • 使用 new String(t).compareTo(s) < 0 检查构造的 t 是否小于 s。

  4. 调整字典序：

    • 使用 for 循环从中间向两边调整字符，使得 t 的字典序尽可能大但仍小于 s。

  5. 返回结果：

    • 使用 return new String(t) 返回构造的回文字符串。如果无法构造出满足条件的字符串，返回 "-1"。
avatar
文章
阅读
粉丝