解题之道 -- 前端工程师的 LeetCode 周赛 201 之旅

2023-10-03 19:38:12

作为一名经验丰富的前端工程师，我在编程竞赛中往往面临着各种算法挑战，而 LeetCode 周赛则是一个很好的磨练算法技能的平台。在本周的比赛中，我将带领大家共同探索一道有趣且极具挑战性的算法题，即 "重新排列字符串"。

题目

给你一个由大小写英文字母组成的字符串 s 。s[i] 是小写字符，但 s[i + 1] 是相同的大写字符；反之亦然。请你将字符串整理好，每次你都可以从字符串中选出满足上述条件的两个相邻字符并删除，直到字符串整理好为止。请返回整理好的字符串。

题目保证在给出的约束条件下，字符串整理好后仅剩下小写字符。

示例 1：

输入：s = "aAbBcCdDeE"
输出："abcde"
解释：'a' 和 'A' 相邻，'b' 和 'B' 相邻，'c' 和 'C' 相邻，'d' 和 'D' 相邻，'e' 和 'E' 相邻。

示例 2：

输入：s = "abBAcC"
输出："cC"
解释：'a' 和 'A' 相邻，'b' 和 'B' 相邻，'c' 和 'C' 相邻。

算法分析

这道题的重点是如何高效地识别和删除相邻的大写和小写字符对，一种简单的方法是使用双指针 technique。

双指针技术是一种编程技巧，涉及两个或多个指针一起操作数据结构。在这种情况下，我们可以使用两个指针来遍历字符串，一个指针指向当前字符，另一个指针指向下一个字符。如果这两个字符满足大写和小写的条件，我们就可以将它们从字符串中删除。

以下是使用双指针技术解决此问题的 Python 代码：

def reorganizeString(s):
    # Create a dictionary to store the frequency of each character.
    char_count = {}
    for char in s:
        char_count[char] = char_count.get(char, 0) + 1

    # Sort the characters by their frequency in descending order.
    sorted_chars = sorted(char_count, key=char_count.get, reverse=True)

    # Initialize two pointers.
    i = 0
    j = 1

    # Initialize the result string.
    result = ""

    # While there are still characters to process.
    while i < len(s):
        # If the current character is not the same as the previous character.
        if result[-1:] != sorted_chars[i]:
            # Append the current character to the result string.
            result += sorted_chars[i]
            # Increment the pointer.
            i += 1
        # Otherwise, move the pointer to the next character.
        else:
            j += 1
            # If the pointer reaches the end of the string, reset it to the beginning.
            if j == len(sorted_chars):
                j = 0

    # Return the result string.
    return result

复杂度分析

时间复杂度：该算法的时间复杂度为 O(n log n)，其中 n 是字符串 s 的长度。这是因为我们首先需要对字符串中的字符进行排序，这需要 O(n log n) 的时间复杂度。然后，我们需要遍历字符串，并使用双指针技术来识别和删除相邻的大写和小写字符对。这需要额外的 O(n) 的时间复杂度。因此，算法的总时间复杂度为 O(n log n)。
空间复杂度：该算法的空间复杂度为 O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。这是因为我们需要使用一个字典来存储字符串中每个字符的频率。这个字典需要 O(n) 的空间来存储数据。