777. 在LR字符中交换相邻字符(Python)

2021-01-19  本文已影响0人  玖月晴

难度:★★★☆☆
类型:数组
方法:逻辑

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题目

在一个由 'L' , 'R' 和 'X' 三个字符组成的字符串(例如"RXXLRXRXL")中进行移动操作。一次移动操作指用一个"LX"替换一个"XL",或者用一个"XR"替换一个"RX"。现给定起始字符串start和结束字符串end,请编写代码,当且仅当存在一系列移动操作使得start可以转换成end时, 返回True。

示例 :

输入: start = "RXXLRXRXL", end = "XRLXXRRLX"
输出: True
解释:
我们可以通过以下几步将start转换成end:
RXXLRXRXL ->
XRXLRXRXL ->
XRLXRXRXL ->
XRLXXRRXL ->
XRLXXRRLX

提示:

1 <= len(start) = len(end) <= 10000。
start和end中的字符串仅限于'L', 'R'和'X'。

解答

解法1:回溯

有一个752密码锁的问题和它很像,我们首先可以用回溯的办法搜索整个可能的空间,如下:


class Solution:
    def canTransform(self, start: str, end: str) -> bool:
        seen = {start}
        stack = [start]

        while stack:
            current = stack.pop(0)
            if current == end:
                return True
            for index in range(len(start)):
                if current[index:index+2] == 'XL':
                    new = current[:index] + 'LX' + current[index + 2:]
                    if new not in seen:
                        stack.append(new)
                        seen.add(new)
                elif current[index:index+2] == 'RX':
                    new = current[:index] + 'XR' + current[index + 2:]
                    if new not in seen:
                        stack.append(new)
                        seen.add(new)
        return False

解法2:逻辑

但是计算开销是很大的,超过耗时需要。通过观察题目的要求,我们很容易发现这道题的一个特点,有必要理解一下题目中给出的字符串中三种字符的含义:
X:任意字符;
L:left的简写,如果它的左边与X相邻,可以交换位置,即该字母左移;
R:right的简写,如果它的右边与X相邻,可以交换位置,即该字母右移;

我们很容易发现,始态start和末态end两个字符串去掉X后,只剩下包含L和R的字符串,这两个字符串需要完全相同的,但是只有这个依据是不够的,start中的L需要通过左移得到end中对应的L,start中的R需要通过右移得到end中对应的R,因此另一个关键点是L对或者R对在start和end中的位置关系。

我们统计start和end中所有L和R的位置,并将它们用元组形式保存在列表中,始态和末态对应列表长度必须一致,并且L和R必须在列表中相应位置一一对应。接下来来就是判断下标的工作,如果在始态中的L的位置在末态中对应的L的位置的左边,这个L是无法通过左移到达末态的,同理,根据类似原理判断始态中R的位置与末态中相应的R的位置的关系。
如果一切满足,返回True即可。

class Solution:
    def canTransform(self, start: str, end: str) -> bool:
        start_id = []
        for i, c in enumerate(start):
            if c in ['L', 'R']:
                start_id.append((i, c))

        end_id = []
        for i, c in enumerate(end):
            if c in ['L', 'R']:
                end_id.append((i, c))

        if len(start_id) != len(end_id):
            return False

        for (i1, c1), (i2, c2) in zip(start_id, end_id):
            if c1 != c2:
                return False
            if c1 == c2 == 'L' and i1 < i2:
                return False
            if c1 == c2 == 'R' and i1 > i2:
                return False
        return True

这里是一个python三行代码精简版,更短更快:

class Solution:
    def canTransform(self, start: str, end: str) -> bool:
        start = [(i, c) for i, c in enumerate(start) if c in ["L", "R"]]
        end = [(i, c) for i, c in enumerate(end) if c in ["L", "R"]]
        return len(start) == len(end) and all(c1 == c2 == "L" and i1 >= i2 or c1 == c2 == "R" and i1 <= i2 for (i1, c1), (i2, c2) in zip(start, end))

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