37.构造回文字符串问题思路与代码分析| 豆包MarsCode AI刷题问题描述小C手中有一个由小写字母组成的字符串

问题描述

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： t 由小写字母组成，且长度与 s 相同。 t 是回文字符串，即从左到右与从右到左读取相同。 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。

思路分析

题目要求构造一个字符串 t，满足以下条件：

t 是一个回文字符串；
t 的字典序小于 s；
t 的字典序在所有满足条件的字符串中尽可能大。

实现这一目标的核心在于逐步调整 t 的字符，同时保证其仍然是回文且字典序尽可能大。

分解步骤

初始回文构造：
- 将字符串 s转换为一个初始的回文 t，即 t[i]=t[n−i−1]=s[i]。
- 此时 t 的字典序尽可能接近 s，但未必满足 t<s。
判断是否满足 t<s：
- 如果构造的初始回文 t 已满足条件 t<s，直接返回 t。
调整字符：
- 如果 t≥s，需要尝试将 t 的字典序减小：
  - 从字符串的中间位置向左遍历，找到一个字符 t[i]>′a′，将其减小（即变为前一个字符）。
  - 同时更新回文的对称位置 t[n−i−1]。
  - 为了保证字典序尽可能大，将当前位置之后的所有字符设置为 ′z′，并更新对称位置。
特判无法调整的情况：
- 如果从头到尾都无法找到可以减小的字符，则无法构造满足条件的 t，返回 -1。

代码解析

以下是代码的逐步解析：

1. 构造初始回文

for i in range(n // 2):
    t[n - i - 1] = t[i]

遍历 s 的前半部分，直接镜像复制到后半部分。
得到的 t 是一个回文字符串。

2. 检查是否满足 t<s

t_str = ''.join(t)
if t_str >= s:

将列表 t 转换为字符串，比较其与 s 的字典序。
如果 t 不满足 t<s，需要进一步调整。

3. 从中间向左寻找可以减小的位置

for i in range((n - 1) // 2, -1, -1):
    if t[i] > 'a':
        t[i] = t[n - i - 1] = chr(ord(t[i]) - 1)
        for j in range(i + 1, (n + 1) // 2):
            t[j] = t[n - j - 1] = 'z'
        break

从中间位置向左遍历，寻找第一个 t[i]>′a′的位置：
- 将 t[i] 减小 1，同时同步更新对称位置 t[n−i−1]。
- 将 t 的后续位置设置为 ′z′，以保持字典序尽可能大。
如果遍历完未找到可调整的位置，则跳出循环。

4. 无法调整的情况

else:
    return '-1'

如果无法找到可以调整的位置，直接返回 -1。

5. 主函数

保留本身提供的测试用例，验证函数的正确性。

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