LeetCode算法题-Longest Palindrome(五种解法)

这是悦乐书的第220次更新,第232篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第87题(顺位题号是409)。给定一个由小写或大写字母组成的字符串,找到可以用这些字母构建的最长的回文长度。这是区分大小写的,例如“Aa”在这里不被视为回文。例如:

输入:“abccccdd”
输出:7
说明:可以建造的最长的回文是“dccaccd”,其长度为7。

注意:假设给定字符串的长度不超过1,010。

本次解题使用的开发工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,环境是win7 64位系统,使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

给定的字符范围是大小写字母,因此使用一个长度为256的整型数组,来存储字符串s中每个字符出现的次数。想要构成回文,字符串中的各个字符出现的次数分为两种情况:一是该字符出现偶数次,二是该字符出现奇数次。出现偶数次可以直接拿来使用,只要放在对称位置即可;出现奇数次时,如果是1次,那么该字符只能当做回文的中心且只能用一次,如果大于1次,则其偶数次部分可以直接使用,并且多余的1次可以当做回文的中心且只能使用一次。

此解法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

public int longestPalindrome(String s) {
    int[] arr = new int[256];
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        arr[s.charAt(i)]++;
    }
    int count = 0;
    int single = 0;
    for (int j=0; j<arr.length; j++) {
        if (arr[j]%2 == 0) {
            count += arr[j];
        } else {
            count += arr[j]-1;
            single = 1;
        }
    }
    return count+single;
}


03 第二种解法

此解法的思路和第一种解法一致,只是在计数判断那里有点区别。对数组中当前元素直接除以2得到商,再乘以2,得到当前字符可以使用的次数,但是同样需要判断奇数次元素,如果当前元素是奇数,并且count是偶数,即count之前没遇到奇数,那么count自加1,并且只会执行一次,因为回文字符串中心只能是一次。

此解法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

public int longestPalindrome2(String s) {
    int[] arr = new int[256];
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        arr[s.charAt(i)]++;
    }
    int count = 0;
    for (int j=0; j<arr.length; j++) {
        count += (arr[j]/2)*2;
        if (arr[j]%2 == 1 && count%2 == 0) {
            count++;
        }
    }
    return count;
}


04 第三种解法

此解法思路和第二种解法一致,有区别的是判断出现奇数次字符并且count加1的逻辑从循环体中抽出来了,放在了最后。如果count和字符串s的长度做比较时,相等则说明s中的字符都是出现偶数次,不相等则说明s中有出现奇数次的字符,count就需要加1,且只能加1次。

此解法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

public int longestPalindrome3(String s) {
    int[] arr = new int[256];
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        arr[s.charAt(i)]++;
    }
    int count = 0;
    for (int j=0; j<arr.length; j++) {
        count += (arr[j]/2)*2;
    }
    return count == s.length() ? count : count+1;
}


05 第四种解法

使用HashSet,如果当前字符已经在set中存在,那么count加2,并且要移除当前字符;如果不存在,就add进set中。最后判断set是否为空,如果不为空,则说明有些字符出现了奇数次,就只能当做回文字符组中心来用,且只能用一次。

此解法的时间复杂度是O(n),虽然使用了contains方法,但是HashSet内存储的数据不会达到O(n)规模,因此遍历判断是否包含当前字符需要的最多判断次数为52次,即O(52*n),也即O(n)。

空间复杂度是O(1),虽然使用了HashSet,但是字符的范围只是大小写字母,最大长度是52,可以看做是一个常量。

public int longestPalindrome4(String s) {
    Set<Character> set = new HashSet<Character>();
    int count = 0;
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        if (set.contains(s.charAt(i))) {
            count = count + 2;
            set.remove(s.charAt(i));
        } else {
            set.add(s.charAt(i));
        }
    }
    if (!set.isEmpty()) {
        count = count + 1;
    }
    return count;
}


06 第五种解法

参照第四种解法的思路,我们同样可以使用数组来操作。数组的长度控制在58,因为a到z是从97到122,A到Z是从65到90,中间相隔58个数。将s变为字符数组,如果当前字符表示的十进制数,在数组中对应的元素为0就自加1,否则就自减1,然后count加2,最后再去判断数组中的元素有没有大于0的存在,如果存在即表示有字符出现了奇数次,然后count需要加1,且只用加一次。

public int longestPalindrome5(String s) {
    int[] arr = new int[58];
    int count = 0;
    for (char ch : s.toCharArray()) {
        if (arr[ch-'A'] == 0) {
            arr[ch-'A']++;
        } else {
            arr[ch-'A']--;
            count += 2;
        }
    }
    for (int j=0; j<arr.length; j++) {
        if (arr[j] > 0) {
            count += 1;
            break;
        }
    }
    return count;
}


07 小结

算法专题目前已连续日更超过两个月,算法题文章87+篇,公众号对话框回复【数据结构与算法】、【算法】、【数据结构】中的任一关键词,获取系列文章合集。

以上就是全部内容,如果大家有什么好的解法思路、建议或者其他问题,可以下方留言交流,点赞、留言、转发就是对我最大的回报和支持!

posted @ 2019-01-04 08:37 程序员小川 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏