青训营X豆包MarsCode 超市里的货物架调整 | 豆包MarsCode AI刷题

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超市里的货物架调整

选AI刷题中的“超市里的货物架调整”题目进行分析，以及个人解题思路的分析和知识点总结。

问题描述

在一个超市里，有一个包含 nn 个格子的货物架，每个格子中放有一种商品，商品用小写字母 a 到 z 表示。当顾客进入超市时，他们会依次从第一个格子查找到第 nn 个格子，寻找自己想要购买的商品。如果在某个格子中找到该商品，顾客就会购买它并离开；如果中途遇到一个空格子，或查找完所有格子还没有找到想要的商品，顾客也会离开。

作为超市管理员，你可以在顾客到来之前重新调整商品的顺序，以便尽可能多地出售商品。当第一个顾客进入后，商品位置不能再调整。你需要计算在最优调整下，最多可以卖出多少件商品。输入变量说明：

  • n：货物架的格子数
  • m：顾客想要购买的商品种类数
  • s：货物架上商品的初始顺序
  • c：顾客想要购买的商品种类

代码

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

    public static int solution(int n, int m, String s, String c) {
        int count=0;
        //用两个hashmap去储存它，返回同一个值中较小的值
        char[] ch1 = s.toCharArray();
        char[] ch2 = c.toCharArray();
        HashMap<Character,Integer> map1=new HashMap<>();
        HashMap<Character,Integer> map2=new HashMap<>();
      for (char ch : ch1) {
        map1.put(ch, map1.getOrDefault(ch, 0)+1);
      }
    for (char ch : ch2) {
        map2.put(ch, map2.getOrDefault(ch, 0)+1);
    }
    for(char i='a';i<='z';i++){
        if(map1.keySet().contains(i)&&map2.keySet().contains(i)){
            count+=Math.min(map1.get(i), map2.get(i));
        }
    }
        return count;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(solution(3, 4, "abc", "abcd") == 3);
        System.out.println(solution(4, 2, "abbc", "bb") == 2);
        System.out.println(solution(5, 4, "bcdea", "abcd") == 4);
    }
}

代码解析

思路

这段代码的主要功能是计算两个字符串 s 和 c 中，每个字符能够同时出现的最大次数，这里的“同时出现”是指两个字符串中都包含该字符，并且计算的是该字符在两个字符串中出现次数的较小值之和。这个问题可以抽象为对两个字符串的字符频率进行统计，并找出两者共有的字符，然后对这些共有字符的频率取较小值并累加。

代码详解

  1. 初始化变量：

    • count 用于记录两个字符串中共有字符的频率之和。
    • ch1 和 ch2 分别是字符串 s 和 c 转换成的字符数组，便于遍历。
    • map1 和 map2 是两个 HashMap，用于存储字符串 s 和 c 中每个字符的频率。

  2. 统计字符频率：

    • 通过遍历 ch1 和 ch2 数组，使用 getOrDefault 方法更新 map1 和 map2 中每个字符的频率。

  3. 计算共有字符的频率之和：

    • 遍历所有小写字母（'a' 到 'z'）。
    • 检查当前字符是否同时存在于 map1 和 map2 的键集中。
    • 如果存在，则将两个 HashMap 中该字符的频率的较小值累加到 count 中。

  4. 返回结果：

    • 返回 count，即两个字符串中共有字符的频率之和。

示例解释

  • 对于 solution(3, 4, "abc", "abcd")，共有字符是 'a', 'b', 'c'，它们的频率分别是 [1, 1, 1] 和 [1, 1, 1, 1]，取较小值后累加得到 3。
  • 对于 solution(4, 2, "abbc", "bb")，共有字符是 'b'，它们的频率分别是 [2, 1] 和 [2]，取较小值后累加得到 2。
  • 对于 solution(5, 4, "bcdea", "abcd")，共有字符是 'a', 'b', 'c', 'd'，它们的频率分别是 [1, 1, 1, 1, 1] 和 [1, 1, 1, 1]，取较小值后累加得到 4。

知识总结

新知识点

  • HashMap 的使用：HashMap 是一个基于哈希表的 Map 接口实现，它允许使用 null 值和 null 键。在这个问题中，HashMap 用于存储字符及其出现的频率。
  • getOrDefault 方法：getOrDefault 方法用于获取指定键对应的值，如果指定的键不存在，则返回默认值。这个方法在统计字符频率时非常有用。
  • 字符遍历：通过遍历字符数组或字符串的每个字符，可以方便地处理字符串中的每个元素。

理解与分析

  • 时间复杂度：该算法的时间复杂度为 O(n + m + 26)，其中 n 和 m 分别是两个字符串的长度。这是因为我们需要遍历两个字符串来统计字符频率（O(n + m)），然后遍历所有小写字母（O(26)）来计算共有字符的频率之和。由于 26 是一个常数，所以总的时间复杂度可以简化为 O(n + m)。
  • 空间复杂度：空间复杂度为 O(1)（不考虑输入字符串本身所占用的空间），因为我们只使用了两个 HashMap 来存储字符频率，而 HashMap 的空间复杂度与存储的键值对数量有关，这里最多存储 26 个小写字母的频率。

学习建议

  • 掌握哈希表的基本操作：包括插入、查找和删除键值对等。
  • 理解哈希表的内部原理：这有助于我们更好地理解和使用哈希表，特别是在处理冲突和负载因子等方面。
  • 多做练习：通过刷题和实践，我们可以更好地掌握哈希表的应用和技巧。
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