算法学习——LeetCode力扣字符串篇

344. 反转字符串

344. 反转字符串 - 力扣（LeetCode）

描述

编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例

示例 1：

输入：s = [“h”,“e”,“l”,“l”,“o”]
输出：[“o”,“l”,“l”,“e”,“h”]

示例 2：

输入：s = [“H”,“a”,“n”,“n”,“a”,“h”]
输出：[“h”,“a”,“n”,“n”,“a”,“H”]

提示

• 1 <= s.length <= 105
• s[i] 都是 ASCII 码表中的可打印字符

代码解析

中间变量交换

class Solution {
public:
    void reverseString(vector<char>& s) {

        char temp;
        
        for(int i=0 ;i<s.size()/2;i++)
        {
            temp = s[i];
            s[i] = s[s.size()-1 - i];
            s[s.size()-1 - i] = temp;
        }
    }
};

使用对调函数

void reverseString(vector<char>& s) {
    for (int i = 0, j = s.size() - 1; i < s.size()/2; i++, j--) {
        swap(s[i],s[j]);
    }
}

使用反转库函数

class Solution {
public:
    void reverseString(vector<char>& s) {

       reverse(s.begin(),s.end());
    }
};

541. 反转字符串 II

541. 反转字符串 II - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个字符串 s 和一个整数 k，从字符串开头算起，每计数至 2k 个字符，就反转这 2k 字符中的前 k 个字符。

如果剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。
如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个，则反转前 k 个字符，其余字符保持原样。

示例

示例 1：

输入：s = “abcdefg”, k = 2
输出：“bacdfeg”

示例 2：

输入：s = “abcd”, k = 2
输出：“bacd”

提示

• 1 <= s.length <= 104
• s 仅由小写英文组成
• 1 <= k <= 104

代码解析

class Solution {
public:
    void rever(string &s ,int left ,int right)
    {
        while(left<right)
        {
            char tmp = s[right];
            s[right] = s[left];
            s[left] = tmp;
            left++;
            right--;
        }
        return;
    }
    string reverseStr(string s, int k) {
       int i=0;
       int flag=1;;
       for(i=0 ; i+k <s.size() ; i+=k)
       {
           if(flag==1) flag = 0;
           else if(flag == 0) 
           {
               flag =1;
               continue;
           }
            int left = i;
            int right = left+k-1;
            rever(s,left,right);
       }
         if( flag==1 ) rever(s,i,s.size()-1);
        return s;
    }
};

151. 反转字符串中的单词

151. 反转字符串中的单词 - 力扣（LeetCode）

描述

给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。

单词 是由非空格字符组成的字符串。s 中使用至少一个空格将字符串中的 单词 分隔开。

返回 单词 顺序颠倒且 单词 之间用单个空格连接的结果字符串。

**注意：**输入字符串 s中可能会存在前导空格、尾随空格或者单词间的多个空格。返回的结果字符串中，单词间应当仅用单个空格分隔，且不包含任何额外的空格。

示例

示例 1：

输入：s = “the sky is blue”
输出：“blue is sky the”

示例 2：

输入：s = " hello world "
输出：“world hello”
解释：反转后的字符串中不能存在前导空格和尾随空格。

示例 3：

输入：s = “a good example”
输出：“example good a”
解释：如果两个单词间有多余的空格，反转后的字符串需要将单词间的空格减少到仅有一个。

提示

• 1 <= s.length <= 104
• s 包含英文大小写字母、数字和空格 ’ ’
• s 中 至少存在一个 单词

进阶

如果字符串在你使用的编程语言中是一种可变数据类型，请尝试使用 O(1) 额外空间复杂度的 原地 解法。

代码解析

双指针

class Solution {
public:
    string reverseWords(string s) {

       int left=0 ,right=1;
        string result , temp;

        if(s.size()==1) return s;//针对单一字母
        
        while( left < right && right<s.size() )//找到左指针位置，单词第一个字母处
        {
            while(s[left]==' ')
            {
                left++;
                right++;
                if(right > s.size()) %应对单词后面多个空格没有新单词，类似“abc        ”
                {
                     result.erase(result.size()-1,1);
                     return result;
                }
            }
            while(s[right]!=' '&& s[right]!='\0')//确定右指针位置，在单词最后一个字母后
            {
                right++;
            }
            temp = s.substr(left,right-left);//抽取子串
            temp +=' ';//添加空格
            result.insert(0, temp);//头插字串

            left = right;
            right= left+1;
        }
        result.erase(result.size()-1,1);//去除最后一个空格
        return result;
    }
};

低空间复杂度，反转库函数

首先去除多余空格，之后整个字符串反转，最后每个单词反转

class Solution {
public:
    string reverseWords(string s) {

        int left=0 , right=0;
        //去除多余的空格
        while(right < s.size())
        {
            if(left==0 && s[right] ==' ')
            {
                right++;
            }
            else if(left != 0 &&  s[right-1] ==' '&&s[right] ==' ')
            {
                right++;
            }else
            {
                s[left] = s[right];
                left++;
                right++;
            }
        }
        if(s[left-1]==' ')left--;//针对最后一个是空格
        s.resize(left);
        //反转字符串
        reverse(s.begin(),s.end());
        //反转单词
        left=0 , right=0;
        while(right <= s.size())
        {
            while(s[right] != ' '&& right<s.size()) right++;
            reverse(s.begin() + left, s.begin() + right);
            left = right+1;
            right=left+1;
         }

        return s;
    }
};

低空间复杂度，无库函数

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭又闭 []
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }

    void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
        int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
            if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
                if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
                while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                    s[slow++] = s[i++];
                }
            }
        }
        s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
    }

    string reverseWords(string s) {
        removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。
        reverse(s, 0, s.size() - 1);
        int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。
        for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) {
            if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。
                reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
                start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
            }
        }
        return s;
    }
};

28. 找出字符串中第一个匹配项的下标

28. 找出字符串中第一个匹配项的下标 - 力扣（LeetCode）

描述

给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串的第一个匹配项的下标（下标从 0 开始）。如果 needle 不是 haystack 的一部分，则返回 -1 。

示例

示例 1：

输入：haystack = “sadbutsad”, needle = “sad”
输出：0
解释：“sad” 在下标 0 和 6 处匹配。
第一个匹配项的下标是 0 ，所以返回 0 。

示例 2：

输入：haystack = “leetcode”, needle = “leeto”
输出：-1
解释：“leeto” 没有在 “leetcode” 中出现，所以返回 -1 。

提示

• 1 <= haystack.length, needle.length <= 104
• haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成

代码解析

库函数

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        return haystack.find(needle);
    }
};

暴力法

class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {

        for(int left=0 ; left < haystack.size() ;left++)
        {
            if(haystack[left] == needle[0])
            {
                for(int right = left ,i=0; right < haystack.size() && i<needle.size(); right++,i++)
                {
                    if(haystack[right] == needle[i])
                    {
                        if(i==needle.size()-1)
                        {
                            return left;
                        }
                        continue;
                    }
                    else break;
                }
            }
        }

        return -1;

    }
};

KMP

class Solution {
public:
    void getNext(int *next ,const string &s)
    {
        int j=-1;
        next[0] = j;
        for(int i=1 ; i<s.size();i++)
        {
            while( j>=0 && s[i] != s[j+1] )
                j = next[j];

            if(s[i] == s[j+1]) j++;
            
            next[i] = j;
        }

    }
    int strStr(string haystack, string needle) {
       if(needle.size() == 0 ) return 0;

       int next[needle.size()];
       int j=-1;
       getNext(next , needle);
       
       for(int i=0 ; i<haystack.size() ;i++)
       {
            while(j>=0 && haystack[i] != needle[j+1])
                j = next[j];

            if(haystack[i] == needle[j+1]) j++;

            if( j == needle.size() - 1 )
                return (i-needle.size()+1);
       }
       return -1;
    }
};

459. 重复的子字符串

459. 重复的子字符串 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个非空的字符串 s ，检查是否可以通过由它的一个子串重复多次构成。

示例

示例 1:

输入: s = “abab”
输出: true
解释: 可由子串 “ab” 重复两次构成。

示例 2:

输入: s = “aba”
输出: false

示例 3:

输入: s = “abcabcabcabc”
输出: true
解释: 可由子串 “abc” 重复四次构成。 (或子串 “abcabc” 重复两次构成。)

提示

• 1 <= s.length <= 104
• s 由小写英文字母组成

代码解析

移动匹配

class Solution {
public:
    bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        string tmp = s + s;
        tmp.erase(0,1);
        tmp.erase(tmp.size()-1,1);

        if(tmp.find(s) == -1) return false;
        else return true;
    }
};

KMP

代码随想录

class Solution {
public:
    void getNext(int* next, const string& s)
    {
        int j = -1;
        next[0] = j;
        for (int i = 1; i < s.size(); i++)
        {
            while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1])
            {
                j = next[j ];
            }
            if (s[i] == s[j + 1]) j++;

            next[i] = j;
        }
    }


    bool repeatedSubstringPattern(string s) {

       if (s.size() == 0) {
            return false;
        }
        int *next = new int[substr.size()];
        //计算整个文字串的next数组，如果文字串是循环的，一个循环next都是-1，之后的从0开始递增。next的最后一位的值=（循环次数-1）*循环体长度 -1
        getNext(next, s);
        int len = s.size();
        //文字串的长度减去next数组最后一位+1 ，得到是循环体长度
        // 如果next数组最后一位不是-1（意味着之前匹配成功） ， 并且文字串长度对循环体长度可以整除
        if (next[len - 1] != -1 && len % (len - (next[len - 1] + 1)) == 0) 
        {
            delete[] next;
            return true;
        }
        delete[] next;
        return false;
    }
};