刷穿剑指offer-Day10-字符串III 回文串专题

2021-09-02 本文已影响0人清风Python

昨日回顾

昨天我们使用哈希表解决了字符串的变位匹配问题，主要是通过哈希表的方式可以快速检索历史内容，从而达到空间换时间的思想完成解题。这种空间使用空间换时间的思路，在很多场景都会使用到。那么今天是字符串专题的最后一天，来让我们一起讲讲回文串专题。

回文串的暴力思路

所谓回文串，就是一段字符串，不管正序还是逆序，读出来的内容都是一样的。当然，在字符串中可能会存在空格、逗号等特殊字符串需要我们过滤。

刚接触这类题目的时候，感觉这种题对于python来说没有啥难度啊，因为python中字符串的逆序简直不要太简单：

strs == strs[::-1]

这样一个简单的公式，就能完成字符串正序和逆序的比较，看起来效率还挺高的。

你说它们中间有特殊字符？没关系，创建一个空的字符串，然后遍历当前字符串comp，将合规的字符添加至comp中，然后在字符串逆序比较就好了啊。

虽然Java字符串使用StringBuffer逆序代码会稍微多一点，但是总体还是比较简单的。然而，这种方式真的好么？让我们来通过一道题目分析下吧！

剑指offerII018.有效的回文

https://leetcode-cn.com/problems/XltzEq/solution/shua-chuan-jian-zhi-offer-day10-zi-fu-ch-y5ua/

难度：简单

题目

给定一个字符串 s ，验证 s 是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。
本题中，将空字符串定义为有效的回文串。

提示：

1 <= s.length <= 2 * 10 ^ 5
字符串 s 由 ASCII 字符组成

示例

示例 1:
输入: s = "A man, a plan, a canal: Panama"
输出: true
解释："amanaplanacanalpanama" 是回文串

示例 2:
输入: s = "race a car"
输出: false
解释："raceacar" 不是回文串

分析

无脑判断思维

对于回文子串，最为简单的思维就是，将子串过滤并保存成合规字符串，然后正序逆序遍历如果都相等代表是回文子串。
但这样有一个计算的时间浪费，如果这个字符串长度为2 * 10 ^ 5，我们的算法需要将这么大的数组拆分反转。
然后在一个一个比较，但此时也许字符串的首尾第一个字符就是不一样的，完全没必要浪费这么大周折啊！
所以我们应该考虑是否有更为便捷的思路。

解题

Python：

class Solution:
    def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
        strs = ""
        for i in s:
            if i.isalnum():
                strs += i.lower()
        return strs == strs[::-1]

Java：

class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (Character.isLetterOrDigit(c)) {
                str.append(Character.toLowerCase(c));
            }
        }
        return str.toString().equals(new StringBuffer(str).reverse().toString());
    }
}

双指针思维

上面说到便捷高效的思路，该是什么呢？没错，就是用到烂的双指针。

我们设置头尾双指针，然后分别向中间逼近
当left或right指向的内容不在考虑范围内时跳过
当left与right所指的字符不相等时立即终止
如果循环结束仍未终止则返回True即可

解题

Python：

class Solution:
    def isPalindrome(self, s):
        left, right, flag = 0, len(s) - 1, False
        while left <= right:
            if not s[left].isalnum():
                left += 1
            elif not s[right].isalnum() and right > left:
                right -= 1
            else:
                if s[left].lower() != s[right].lower():
                    return False
                left += 1
                right -= 1
        return True

Java：

class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        int left = 0;
        int right = s.length() - 1;
        while (left <= right) {
            if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(left))) {
                left += 1;
            } else if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(right))) {
                right -= 1;
            } else {
                char char1 = Character.toLowerCase(s.charAt(left++));
                char char2 = Character.toLowerCase(s.charAt(right--));
                if (char1 != char2) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

刷穿剑指offer系列持续十集了，一直在和大家强调算法时相同的，回文串的方式依然可以通过双指针来解题。所以大家在做题的时候要多思考、多总结。下面再来一道关于这道题目的细微修改版。考验下大家是否有所掌握！

剑指offerII019.最多删除一个字符得到回文

https://leetcode-cn.com/problems/RQku0D/solution/shua-chuan-jian-zhi-offer-day10-zi-fu-ch-b0ub/

难度：简单

题目

给定一个非空字符串 s，请判断如果最多从字符串中删除一个字符能否得到一个回文字符串。

提示:

1 <= s.length <= 10 ^ 5
s 由小写英文字母组成

示例

示例 1:
输入: s = "aba"
输出: true

示例 2:
输入: s = "abca"
输出: true
解释: 可以删除 "c" 字符 或者 "b" 字符

示例 3:
输入: s = "abc"
输出: false

分析

这道题作为剑指offerII018.有效的回文的进阶版，我们需要在018的基础上注意，当出现不等于的时候，应该如何操作。由于我们不能判断到底左、右哪边不符合，所以必须都考虑一遍。思路如下：

首先设置左、右指针分别指向字符串的首尾
然后开始左右匹配，如果相等left+1，right -1
如果不相等，记录当前left和right，然后构造一个方法check
想check中分别传输[left + 1,right]和[left, right - 1]，若检查通过返回True否则返回False
如果3中有一个为True，就表示为回文子串。

所以，我要这么写代码了么？不，我不想...

这样在代码上存在两次while的冗余，如何能让开始的时候也调用check方法呢？
我们让check始终返回left和right两个指针，不就可以将两次while复用了。
这样返回怎么判断是否通过呢？
如果最终left指针走过了字符串长度的一半以上，那肯定是满足要求的。
但这里要注意，在判断right - 1时，我们修改了字符串尾部的长度判断，所以这种条件时left只要等于字符串长度的一半就满足题意了。
这种判断完全是为了解决代码复用。最终Python和Java的思路如下:

解题

Python:

class Solution:
    def validPalindrome(self, s):
        def check(l, r):
            while l <= r:
                if s[l] != s[r]:
                    break
                l += 1
                r -= 1
            return l, r

        mid = len(s) // 2
        left, right = check(0, len(s) - 1)
        if left > mid:
            return True
        return check(left + 1, right)[0] > mid or check(left, right - 1)[0] == mid

Java:

class Solution {
    public boolean validPalindrome(String s) {
        int[] idx = new int[2];
        int mid = s.length() / 2;
        idx = check(s, 0, s.length() - 1);
        if (idx[0] > mid) {
            return true;
        }
        return check(s, idx[0] + 1, idx[1])[0] > mid || check(s, idx[0], idx[1] - 1)[0] == mid;
    }

    private int[] check(String s, int l, int r) {
        while (l <= r) {
            if (s.charAt(l) != s.charAt(r)) {
                break;
            } else {
                l++;
                r--;
            }
        }
        return new int[]{l, r};
    }
}

课后作业

字符串专题还剩下最后一道020.回文子字符串的个数，作为本章的作业留给大家去解决了...这道题目可以和主站的 5.最长回文子串一起来看哦！他们都是中心扩撒的思想。

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