LeetCode - 字符串操作问题（另附以上题目解析）

14. 最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，返回空字符串 “”。

示例 1:

输入: [“flower”,“flow”,“flight”]
输出: “fl”
示例 2:

输入: [“dog”,“racecar”,“car”]
输出: “”
解释: 输入不存在公共前缀。
说明:

所有输入只包含小写字母 a-z 。

方法一：横向扫描

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) {
            return "";
        }
        String prefix = strs[0];
        int count = strs.length;
        for (int i = 1; i < count; i++) {
            prefix = longestCommonPrefix(prefix, strs[i]);
            if (prefix.length() == 0) {
                break;
            }
        }
        return prefix;
    }

    public String longestCommonPrefix(String str1, String str2) {
        int length = Math.min(str1.length(), str2.length());
        int index = 0;
        while (index < length && str1.charAt(index) == str2.charAt(index)) {
            index++;
        }
        return str1.substring(0, index);
    }
}

方法二：纵向扫描

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) {
            return "";
        }
        int length = strs[0].length();
        int count = strs.length;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char c = strs[0].charAt(i);
            for (int j = 1; j < count; j++) {
                if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c) {
                    return strs[0].substring(0, i);
                }
            }
        }
        return strs[0];
    }
}

方法三：分治

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) {
            return "";
        } else {
            return longestCommonPrefix(strs, 0, strs.length - 1);
        }
    }

    public String longestCommonPrefix(String[] strs, int start, int end) {
        if (start == end) {
            return strs[start];
        } else {
            int mid = (end - start) / 2 + start;
            String lcpLeft = longestCommonPrefix(strs, start, mid);
            String lcpRight = longestCommonPrefix(strs, mid + 1, end);
            return commonPrefix(lcpLeft, lcpRight);
        }
    }

    public String commonPrefix(String lcpLeft, String lcpRight) {
        int minLength = Math.min(lcpLeft.length(), lcpRight.length());       
        for (int i = 0; i < minLength; i++) {
            if (lcpLeft.charAt(i) != lcpRight.charAt(i)) {
                return lcpLeft.substring(0, i);
            }
        }
        return lcpLeft.substring(0, minLength);
    }
}

方法四：二分查找

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs == null || strs.length == 0) {
            return "";
        }
        int minLength = Integer.MAX_VALUE;
        for (String str : strs) {
            minLength = Math.min(minLength, str.length());
        }
        int low = 0, high = minLength;
        while (low < high) {
            int mid = (high - low + 1) / 2 + low;
            if (isCommonPrefix(strs, mid)) {
                low = mid;
            } else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        return strs[0].substring(0, low);
    }

    public boolean isCommonPrefix(String[] strs, int length) {
        String str0 = strs[0].substring(0, length);
        int count = strs.length;
        for (int i = 1; i < count; i++) {
            String str = strs[i];
            for (int j = 0; j < length; j++) {
                if (str0.charAt(j) != str.charAt(j)) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

344. 反转字符串

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 char[] 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。

你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。

示例 1：

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

示例 2：

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

将 left 指向字符数组首元素，right 指向字符数组尾元素。
当 left < right：
- 交换 s[left] 和 s[right]；
- left 指针右移一位，即 left = left + 1；
- right 指针左移一位，即 right = right - 1。
当 left >= right，反转结束，返回字符数组即可。

在这里插入图片描述
双指针：

class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int n = s.length;
        for (int left = 0, right = n - 1; left < right; ++left, --right) {
            char tmp = s[left];
            s[left] = s[right];
            s[right] = tmp;
        }
    }
}

541. 反转字符串 II

给定一个字符串 s 和一个整数 k，你需要对从字符串开头算起的每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转。

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:

输入: s = “abcdefg”, k = 2
输出: “bacdfeg”

提示：

该字符串只包含小写英文字母。
给定字符串的长度和 k 在 [1, 10000] 范围内。

class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] a = s.toCharArray();
        for(int start = 0;start < a.length;start += 2 * k){
            int i = start,j = Math.min(start + k - 1,a.length - 1);
                while(i < j){
                    char tmp = a[i];
                    a[i++] = a[j];
                    a[j--] = tmp;
                }
            }
        return new String(a);
    }
}

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆下面都是反转字符串字母的题目☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆：

151. 翻转字符串里的单词 ☆☆☆

给定一个字符串，逐个翻转字符串中的每个单词。

说明：

无空格字符构成一个单词。
输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。
如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。

示例 1：

输入：“the sky is blue”
输出：“blue is sky the”
示例 2：

输入：" hello world! "
输出：“world! hello”
解释：输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。
示例 3：

输入：“a good example”
输出：“example good a”
解释：如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。
示例 4：

输入：s = " Bob Loves Alice "
输出：“Alice Loves Bob”
示例 5：

输入：s = “Alice does not even like bob”
输出：“bob like even not does Alice”

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

方法一：利用java语言特性（内置API函数完成操作）

使用 split （拆分）将字符串按空格分割成字符串数组；
使用 reverse （翻转）将字符串数组进行反转；
使用 join（连接）方法将字符串数组拼成一个字符串。

class Solution {
    public String reverseWords(String s) {
        // 除去开头和末尾的空白字符
        s = s.trim();
        // 正则匹配连续的空白字符作为分隔符分割
        List<String> wordList = Arrays.asList(s.split("\\s+"));
        Collections.reverse(wordList);
        return String.join(" ", wordList);
    }
}

方法二：

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String reverseWords(String s) {
        StringBuilder sb = trimSpaces(s);

        // 翻转字符串
        reverse(sb, 0, sb.length() - 1);

        // 翻转每个单词
        reverseEachWord(sb);

        return sb.toString();
    }

    public StringBuilder trimSpaces(String s) {
        int left = 0, right = s.length() - 1;
        // 去掉字符串开头的空白字符
        while (left <= right && s.charAt(left) == ' ') {
            ++left;
        }

        // 去掉字符串末尾的空白字符
        while (left <= right && s.charAt(right) == ' ') {
            --right;
        }

        // 将字符串间多余的空白字符去除
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (left <= right) {
            char c = s.charAt(left);

            if (c != ' ') {
                sb.append(c);
            } else if (sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
                sb.append(c);
            }

            ++left;
        }
        return sb;
    }

    public void reverse(StringBuilder sb, int left, int right) {
        while (left < right) {
            char tmp = sb.charAt(left);
            sb.setCharAt(left++, sb.charAt(right));
            sb.setCharAt(right--, tmp);
        }
    }

    public void reverseEachWord(StringBuilder sb) {
        int n = sb.length();
        int start = 0, end = 0;

        while (start < n) {
            // 循环至单词的末尾
            while (end < n && sb.charAt(end) != ' ') {
                ++end;
            }
            // 翻转单词
            reverse(sb, start, end - 1);
            // 更新start，去找下一个单词
            start = end + 1;
            ++end;
        }
    }
}

方法三：（双端队列）

在这里插入图片描述

class Solution {
    public String reverseWords(String s) {
        int left = 0, right = s.length() - 1;
        // 去掉字符串开头的空白字符
        while (left <= right && s.charAt(left) == ' ') {
            ++left;
        }

        // 去掉字符串末尾的空白字符
        while (left <= right && s.charAt(right) == ' ') {
            --right;
        }

        Deque<String> d = new ArrayDeque<String>();
        StringBuilder word = new StringBuilder();
        
        while (left <= right) {
            char c = s.charAt(left);
            if ((word.length() != 0) && (c == ' ')) {
                // 将单词 push 到队列的头部
                d.offerFirst(word.toString());
                word.setLength(0);
            } else if (c != ' ') {
                word.append(c);
            }
            ++left;
        }
        d.offerFirst(word.toString());

        return String.join(" ", d);
    }
}

557. 反转字符串中的单词 III

给定一个字符串，你需要反转字符串中每个单词的字符顺序，同时仍保留空格和单词的初始顺序。

示例：

输入：“Let’s take LeetCode contest”
输出：“s’teL ekat edoCteeL tsetnoc”

提示：

在字符串中，每个单词由单个空格分隔，并且字符串中不会有任何额外的空格。

思路：

开辟一个新字符串。然后从头到尾遍历原字符串，直到找到空格为止，此时找到了一个单词，并能得到单词的起止位置。随后，根据单词的起止位置，可以将该单词逆序放到新字符串当中。如此循环多次，直到遍历完原字符串，就能得到翻转后的结果。


class Solution {
    public String reverseWords(String s) {
        StringBuffer ret = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        int i = 0;
        while (i < length){
            int start = i;
            while (i < length && s.charAt(i) != ' '){
                i++;
            }
            for (int p = start; p < i; p++) {
                ret.append(s.charAt(start + i - 1 - p));
            }
            while (i < length && s.charAt(i) ==' '){
                i++;
                ret.append(' ');
            }
        }
        return ret.toString();
    }
}

917. 仅仅反转字母

给定一个字符串 S，返回 “反转后的” 字符串，其中不是字母的字符都保留在原地，而所有字母的位置发生反转。

示例 1：

输入：“ab-cd”
输出：“dc-ba”
示例 2：

输入：“a-bC-dEf-ghIj”
输出：“j-Ih-gfE-dCba”
示例 3：

输入：“Test1ng-Leet=code-Q!”
输出：“Qedo1ct-eeLg=ntse-T!”

提示：

S.length <= 100
33 <= S[i].ASCIIcode <= 122
S 中不包含 \ or "

方法一：字母栈

将 s 中的所有字母单独存入栈中，所以出栈等价于对字母反序操作。（或者，可以用数组存储字母并反序数组。）

然后，遍历 s 的所有字符，如果是字母我们就选择栈顶元素输出。

class Solution {
    public String reverseOnlyLetters(String S) {
        Stack<Character> letters = new Stack();
        for (char c: S.toCharArray())
            if (Character.isLetter(c))
                letters.push(c);

        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        for (char c: S.toCharArray()) {
            if (Character.isLetter(c))
                ans.append(letters.pop());
            else
                ans.append(c);
        }

        return ans.toString();
    }
}

方法二：反转指针

一个接一个输出 s 的所有字符。当遇到一个字母时，我们希望找到逆序遍历字符串的下一个字母。

所以我们这么做：维护一个指针 j 从后往前遍历字符串，当需要字母时就使用它。

class Solution {
    public String reverseOnlyLetters(String S) {
        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        int j = S.length() - 1;
        for (int i = 0; i < S.length(); ++i) {
            if (Character.isLetter(S.charAt(i))) {
                while (!Character.isLetter(S.charAt(j)))
                    j--;
                ans.append(S.charAt(j--));
            } else {
                ans.append(S.charAt(i));
            }
        }

        return ans.toString();
    }
}

posted @ 2020-12-14 22:02 your_棒棒糖阅读(81) 评论(0) 收藏举报

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