青训营X豆包MarsCode 技术训练AI刷题组成字符串ku的最大次数｜豆包MarsCode AI 刷题

问题描述

给定一个字符串 ss，该字符串中只包含英文大小写字母。你需要计算从字符串中最多能组成多少个字符串 "ku"。每次可以随机从字符串中选一个字符，并且选中的字符不能再使用。字符串中的字符大小写可以忽略，即大写和小写字母视为相同。

例如，输入 "AUBTMKAxfuu"，从中最多能组成 1 个 "ku"。

测试样例

样例1：

输入：s = "AUBTMKAxfuu"
输出：1

样例2：

输入：s = "KKuuUuUuKKKKkkkkKK"
输出：6

样例3：

输入：s = "abcdefgh"
输出：0

问题分析

数据结构选择

字符计数：由于我们需要统计字符 'k' 和 'u' 的出现次数，可以使用一个字典来记录每个字符的出现次数。

算法步骤

转换为小写：首先将字符串转换为小写，以便忽略大小写。
统计字符出现次数：遍历字符串，统计每个字符的出现次数。
计算 "ku" 的数量：字符 'k' 和 'u' 的出现次数的最小值即为最多能组成的 "ku" 的数量。

关键点

字符串转换为小写后，统计 'k' 和 'u' 的出现次数。
使用字典来记录字符的出现次数。
最终结果是 'k' 和 'u' 出现次数的最小值。

代码

def solution(s: str) -> int:
    # 将字符串转换为小写
    s = s.lower()
    
    # 统计字符出现次数
    char_count = {}
    for char in s:
        if char in char_count:
            char_count[char] += 1
        else:
            char_count[char] = 1
    
    # 计算 "ku" 的数量
    k_count = char_count.get('k', 0)
    u_count = char_count.get('u', 0)
    
    # 返回 "ku" 的数量
    return min(k_count, u_count)

if __name__ == '__main__':
    print(solution("AUBTMKAxfuu") == 1)
    print(solution("KKuuUuUuKKKKkkkkKK") == 6)
    print(solution("abcdefgh") == 0)

复杂度分析

时间复杂度分析

转换为小写：这一步的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是字符串的长度。因为 lower() 方法需要遍历整个字符串来将其转换为小写。
统计字符出现次数：

这一步的时间复杂度也是 O(n)。我们遍历字符串 s 一次，对于每个字符，我们执行常数时间的操作（检查字典中是否存在该字符，并更新计数）。
计算 "ku" 的数量：

这一步的时间复杂度是 O(1)，因为 get 方法在字典中查找键的时间复杂度是常数时间。
返回 "ku" 的数量：

综上所述，整个函数的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是字符串的长度。

空间复杂度分析

字符计数字典：

这个字典的空间复杂度是 O(k)，其中 k 是字符串中不同字符的数量。在最坏情况下，字符串中每个字符都不同，因此 k 的最大值是 26（因为只包含英文字母）。
其他变量：

这些变量的空间复杂度是 O(1)，因为它们只占用常数空间。

综上所述，整个函数的空间复杂度是 O(k)，其中 k 是字符串中不同字符的数量，最大值为 26。

代码优化

优化思路

减少不必要的字符串操作：
- 当前代码中，s.lower() 将整个字符串转换为小写。虽然这个操作的时间复杂度是 O(n)，但在某些情况下，我们可以通过直接处理字符来避免这个操作。
优化字符计数：
- 当前代码使用字典来统计字符出现次数。虽然字典的查找和插入操作是 O(1) 的，但我们可以考虑使用更高效的数据结构或方法来进一步优化。
减少内存使用：
- 当前代码使用字典来存储字符计数，这会占用一定的内存。我们可以考虑使用更节省内存的数据结构或方法。

优化方向

直接处理字符：
- 我们可以直接在遍历字符串时处理字符，而不需要先将字符串转换为小写。这样可以避免不必要的字符串操作。
使用数组进行字符计数：
- 由于字符串只包含英文字母，我们可以使用一个长度为 26 的数组来统计每个字母的出现次数。这样可以减少字典的开销，并且数组的访问速度更快。
减少内存使用：
- 如果我们只关心字符 'k' 和 'u' 的出现次数，可以在遍历字符串时直接累加这两个字符的计数，而不需要存储其他字符的计数。

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