青训营X豆包MarsCode刷题 226 小T的密码变换规则 ｜ 豆包MarsCode AI 刷题

问题描述

小T设计了一种密码变换规则，将输入字符串转换为一串数字密码。变换规则如下：

1. 小写字母转换规则：
   小写字母根据电话按键上的分组映射为数字：

   • a, b, c -> 2
   • d, e, f -> 3
   • g, h, i -> 4
   • j, k, l -> 5
   • m, n, o -> 6
   • p, q, r, s -> 7
   • t, u, v -> 8
   • w, x, y, z -> 9

2. 大写字母转换规则：

   • 首先将大写字母转为小写字母。
   • 转换为字母表中前一个字母，例如：B 转为 a，A 特殊处理转为 z。
   • 按上述小写字母的规则转换为数字。

3. 非字母字符保持不变。

输入输出

• 输入：一个字符串 s，包含大小写字母和数字。
• 输出：按规则转换后的数字密码字符串。

样例分析

• 示例1：
  输入："LIming0701"
  输出："5464640701"
  解析：

  • 'L' 转为 'k'，映射为 5
  • 'I' 转为 'h'，映射为 4
  • 其他小写字母按规则映射，数字保持不变。

• 示例2：
  输入："PassW0rd"
  输出："62778073"
  解析：

  • 'P' 转为 'o'，映射为 6
  • 'W' 转为 'v'，映射为 8
  • 其他字母按规则映射。

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二、解题思路

核心思路

1. 遍历字符串，将大写字母转为小写字母的前一个字母。
2. 构建一个映射表，将小写字母按电话键规则映射到数字。
3. 根据映射表替换字符串中的字母，非字母字符保持不变。

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三、代码实现

C++代码

#include <cctype>
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>

using namespace std;

// 解决密码映射问题
string solution(const string &s) {
    string res = s;

    // 步骤1：将大写字母转为小写字母的前一个字母
    for (auto &x : res) {
        if (isupper(x)) {
            if (x == 'A') // 特殊处理 A
                x = 'Z';
            else
                x--; // 转换为前一个字母
            x = tolower(x); // 转为小写
        }
    }

    // 步骤2：构建小写字母到数字的映射表
    unordered_map<char, char> hash;
    char alp = 'a';
    char code = '1';

    // 按照题目规则生成映射
    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (i % 3 == 0 && code < '7') 
            code++;
        else if (i < 22 && i > 18 && code != '8') 
            code = '8';
        else if (i > 21) 
            code = '9';
        hash[alp] = code;
        alp++;
    }

    // 步骤3：替换字母为对应的数字
    for (auto &x : res) {
        if (isalpha(x)) {
            x = hash[x]; // 替换为数字
        }
    }

    return res;
}

int main() {
    // 测试样例
    std::cout << solution("LIming0701") << std::endl; // 输出：5464640701
    std::cout << solution("PassW0rd") << std::endl;  // 输出：62778073
    std::cout << solution("fbbMIjHoLAidgGr") << std::endl; // 输出：32255454444347
    return 0;
}

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四、代码解析

1. 处理大写字母

• 如果字符是大写字母：

  • 特殊处理 A，变为 Z；
  • 其他大写字母变为其前一个字母；
  • 转换为小写字母。
    代码：

if (isupper(x)) {
    if (x == 'A')
        x = 'Z';
    else
        x--;
    x = tolower(x);
}

2. 构建字母映射表

构造小写字母到数字的映射，按题目要求，a~z 被分成不同的数字分组：

• a, b, c -> 2，d, e, f -> 3，依此类推；
• 使用哈希表存储映射关系。
  代码：

unordered_map<char, char> hash;
char alp = 'a';
char code = '1';
for (int i = 0; i < 26; i++) {
    if (i % 3 == 0 && code < '7') 
        code++;
    else if (i < 22 && i > 18 && code != '8') 
        code = '8';
    else if (i > 21) 
        code = '9';
    hash[alp] = code;
    alp++;
}

3. 替换字符

遍历字符串，将字母按映射表替换为数字，其他字符保持不变：

for (auto &x : res) {
    if (isalpha(x)) {
        x = hash[x];
    }
}

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五、时间复杂度分析

1. 预处理映射表：
   构建字母到数字的映射表是固定操作，时间复杂度为 O(26)O(26)。
2. 遍历字符串：
   遍历字符串并根据规则替换，每个字符操作时间复杂度为 O(1)O(1)。字符串长度为 nn，所以时间复杂度为 O(n)O(n)。

总时间复杂度：O(n)O(n) 。

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六、总结

算法特点

• 代码清晰，逻辑分层明确。
• 使用哈希表快速实现字母到数字的映射，时间效率高。

适用场景

• 本算法可应用于密码生成、字符映射等问题，尤其适合简单的加密规则实现。

改进方向

• 可以进一步优化映射表的构建过程，使代码更简洁易读。
• 对其他字符的处理逻辑可扩展为多种映射规则，以增强通用性。

输出验证

通过样例测试，算法输出正确，符合题目要求。