• 【代码随想录】二刷-字符串


    字符串

    • 代码随想录
    • 如果想让这套题目有意义,就不要申请额外空间。

    344.反转字符串

    • 双指针
    // 时间复杂度O(n),执行n/2次交换
    // 空间复杂度O(1)
    class Solution {
    public:
        void reverseString(vector& s) {
            int n = s.size();
            for(int left = 0,right = n-1;left <= right;left++,right--){
                swap(s[left],s[right]);
            }
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    541. 反转字符串II

    • 分情况讨论,其实除去剩余字符数量小于k个,将剩余全部反转;
      • 大于k个小于2k,与正常反转2k个中的前k个,是相同的(即i+k <= n),都是反转该子串中的前k个。
    // 时间复杂度 O(n)
    // 空间复杂度 o(1)-字符串
    class Solution {
    public:
        string reverseStr(string s, int k) {
            int n = s.size();
            // 先进入循环,然后判断剩余的数量,再分情况讨论。
            for(int i = 0 ;i < n;i+=2*k){
                if(i + k < n){
                    // 剩余字符大于k小于2k,其实这种情况就与正常的剩余2k个字符一样,反转当前字符该k个字符
                    // 反转2k个字符的前k个字符
                    reverse(s.begin()+i,s.begin()+i+k);
                }else{
                    // 剩余字符小于k个,反转剩余所有字符
                    reverse(s.begin()+i,s.end());
                }
            }
            return s;
        }
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    • 自己实现reverse
    • 注意区间控制
    // 时间复杂读O(n)
    // 空间复杂度O(1)
    class Solution {
    public:
        void myReverse(int begin,int end,string& s){
            // 左闭右闭
            for(int l = begin,r = end;l <= r;l++,r--){
                swap(s[l],s[r]);
            }
        }
        string reverseStr(string s, int k) {
            int n = s.size();
            for(int i = 0;i < n;i += 2*k){
                if(i + k < n){
                    myReverse(i,i+k-1,s);// 右边界i+k-1
                }else{
                    myReverse(i,n-1,s);
                }
            }
            return s;
        }
    };
    
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    剑指Offer 05.替换空格

    • 搜寻空格个数,扩充数组,起两个指针,从后向前遍历,一个指针(慢)指向新开辟数组的最后一个位置,一个指针(快)指向旧数组大小的位置。
    • 快指针不为空格,与慢指针交换到最后,反之使用慢指针填充%20。
      • 要是用快指针填充,就覆盖前面还没判断的了。
    • 填充过程如下图所示:

    • 如果从前往后填充,就变成O(n²)的算法了,因为每次添加元素过后都要将后面的元素往后移动。
    • 很多数组填充类问题,都可以预先给数组扩容为填充后的大小,然后再从后向前进行操作
      • 这么做有两个好处:
        • 不用申请新数组
        • 从后向前填充元素,避免从前往后填充导致的元素向后移动。
    // 时间复杂度 O(n)
    // 空间复杂度 O(1)
    class Solution {
    public:
        string replaceSpace(string s) {
            int oldSize = s.size();
            int count = 0;
            for(char& c:s){
                if(c == ' ')count++;
            }
            s.resize(oldSize+2*count);// 注意是2,因为原来的空格是占一个,所以每个空格再扩充2个即可
            int newSize = s.size();
            for(int slow = newSize-1,fast = oldSize-1;fast < slow;slow--,fast--){
                if(s[fast] != ' '){
                    s[slow] = s[fast];
                }else{
                    s[slow] = '0';
                    s[slow-1] = '2';
                    s[slow-2] = '%';
                    slow -= 2;
                }
            }
            return s;
        }
    };
    
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    151. 反转字符串中的单词

    • 空间复杂度O(1)实现思路:
      • 去掉多余空格,重新添加空格。
      • 整体反转
      • 遍历,以单词为整体再次反转。
    // 时间复杂度O(n)
    // 空间复杂度O(1)
    class Solution {
    public:
        // 反转左闭右闭区间
        void myReverse(string& s,int start,int end){
            for(int i = start,j = end; i < j;i++,j--){
                swap(s[i],s[j]);
            }
        }
        // 去掉多余空格——不能这么删除,这么删,一个空格都不留了
        // void removeExSpace(string& s){
        //     int n = s.size();
        //     int slow = 0;
        //     for(int fast = 0;fast < n; fast++){
        //         if(s[fast] != ' '){
        //             s[slow++] = s[fast];
        //         }
        //     }
        //     s.resize(slow);
        // }
        // 去掉多余空格,手动添加正确的空格
        // 方法类似于24.移除元素-快慢指针
        void removeExSpace(string& s){
            int n = s.size();
            int slow = 0;
            for(int fast = 0; fast < n;fast++){
                if(s[fast] != ' '){
                    if(slow != 0)s[slow++]=' ';//注意是slow,除去第一个单词,在每个单词的前面添加空格。
                    // 边界控制 fast < n
                    while(fast < n && s[fast] != ' '){
                        s[slow++] = s[fast++];
                    }
                }
            }
            // slow最后停在最后一个字符后,即元素个数。
            s.resize(slow);
        }
        string reverseWords(string s) {
            removeExSpace(s);// 去掉多余空格
            int n = s.size();
            myReverse(s,0,n-1);// 整体反转
            // 遍历,按照空格反转每个单词
            int slow = 0;
            // 注意边界控制,i <= n,是因为要划到最后一个单词。
            for(int i = 0;i <= n;i++){
                if(i == n || s[i] == ' '){// i== n的意思是反转最后一个单词
                    myReverse(s,slow,i-1);// 到i-1的意思是,这里是到了空格才开始反转的,前一个就是上一个单词的最后一个字母,myReverse是左闭右闭区间的。
                    slow = i+1;
                }
            }
            return s;
        }
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    • 分开删除前面、中间、后面,多余空格的方法如下所示:
      • 双指针删除,O(n)时间复杂度
    void removeExSpaceII(string& s){
        // 先删除头部多余的空格
        int fast = 0;
        int slow = 0;
        int n = s.size();
        while(n > 0 && fast < n && s[fast] == ' ')fast++;
        // 删除中间的多余空格
        for(;fast < n;fast++) {
            if (fast > 0 && s[fast] == s[fast - 1] && s[fast] == ' ') {// 出现多个空格
                continue;
            } else {
                s[slow++] = s[fast];
            }
        }
        // 删除最后的多余空格
        if(slow-1 > 0 && s[slow] == ' '){
            s.resize(slow-1);
        }else{
            s.resize(slow);
        }
    }
    
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    剑指Offer58-II.左旋转字符串

    • 不申请额外空间,有趣的做法, 如下图所示:

    在这里插入图片描述

    // 时间复杂度O(n)
    // 空间复杂度O(1)
    class Solution {
    public:
        string reverseLeftWords(string s, int n) {
            reverse(s.begin(),s.begin()+n);
            reverse(s.begin()+n,s.end());
            reverse(s.begin(),s.end());
            return s;
        }
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    • 申请额外空间,substr拼接
    class Solution {
    public:
        string reverseLeftWords(string s, int n) {
            int _Size = s.size();
            string front = s.substr(0,n);
            string back = s.substr(n,_Size-n);
            return back+front;
        }
    };
    
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    28. 找出字符串中第一个匹配项的下标

    • 暴力算法
    // 时间复杂度O(n²)
    class Solution {
    public:
        int strStr(string haystack, string needle) {
            int hs = haystack.size();
            int ns = needle.size();
            for(int i = 0; i < hs;i++){
                int tmp = i;// 保存开始匹配i的位置
                for(int j = 0;j < ns;j++){
                    if(haystack[i] != needle[j]){
                        i = tmp;// 将i重置回去
                        break;
                    }else{
                        if(j == ns-1)return tmp;// 相等并且已经到达结尾模式串结尾
                        i++;// 继续走
                    }
                }
            }
            return -1;
        }
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    // 时间复杂度O(n)
    class Solution {
    public:
        void getNext(int* next,const string s){
            int n = s.size();
            int j = 0;
            next[0] = 0;
            // i 为前缀末尾
            // j 为后缀末尾
            for(int i = 1; i < n ;i++){
                while(j > 0 && s[i] != s[j]){// 控制回退,最多回退到开头,即j=0
                    j = next[j-1];
                }
                if(s[i] == s[j])j++;
                next[i] = j;
            }
        }
    
        int strStr(string haystack, string needle) {
            int next[needle.size()];
            // j负责遍历模式串
            // i负责遍历文本串
            getNext(next,needle);
            int j = 0;
            for(int i = 0;i < haystack.size();i++){
                // 当前这个字符不同,通过移动j指针指向的模式串位置,来调整继续匹配的位置。
                while(j > 0 && haystack[i] != needle[j]){
                    j = next[j-1];
                }
                if(haystack[i] ==  needle[j])j++;
                if(j == needle.size()){
                    return i-needle.size()+1;
                }
    
            }
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        }
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    459. 重复的子字符串

    • 移动匹配
    // 时间复杂度 O(n),不确定
    class Solution {
    public:
        bool repeatedSubstringPattern(string s) {
            string t = s + s;
            // 掐头去尾
            t.erase(t.begin());
            t.erase(t.end()-1);// 注意end指向最后一个元素后
            return t.find(s)!=string::npos?true:false; 
        }
    };
    
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    • KMP算法
      • 详情也请见上题所给出的KMP相关文章链接。
    // 时间复杂度O(n)
    class Solution {
    public:
        void getNext(int* next,const string& s){
            int j = 0;
            next[0] = 0;
            for(int i =1; i < s.size();i++){
                while(j > 0 && s[i] != s[j]){
                    j = next[j-1];
                }
                if(s[i] == s[j])j++;
                next[i] = j;
            }
        }
        bool repeatedSubstringPattern(string s) {
            if(s.size() == 0)return false;
            int next[s.size()];
            getNext(next,s);
            int len = s.size();
            // next[len-1] == 0就说明,以整体为子串的最长相等前后缀为0。
            // 如果是通过某一字串重复得到的,以整体为子串的最长相等前后缀不会为0。
            // 最小重复单位如果能被字符串的长度整除,说明该字符串是由重复的子串构成的。
            if(next[len-1] != 0 && len % (len-(next[len-1])) == 0)return true;
            return false;
        }
    };
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_51604330/article/details/127723950