从“亲密字符串”到算法高手：解锁 859 号 LeetCode 题

前端

2023-11-15 23:55:37

引言

算法世界浩瀚无垠，而 LeetCode 就像是一座灯塔，指引着程序员们在算法的海洋中前行。它所提供的丰富题库，涵盖了从入门到进阶的各种算法难题，是无数工程师求职、面试和自我提升的必备利器。

今天，我们将聚焦于 LeetCode 的第 859 号题——“亲密字符串”。这道题看似简单，实则蕴含着算法思维的精髓。让我们一起揭开它的面纱，探索算法学习的奥秘。

题目解析

“亲密字符串”题给出了两个字符串 s 和 goal，我们的任务是判断是否可以通过交换 s 中的两个字符，得到与 goal 相同的字符串。

举个例子，如果 s 为“abc”，goal 为“acb”，那么答案为 true，因为我们可以交换 s 中的第一个字母和第三个字母，得到“acb”，与 goal 相同。

乍一看，这道题似乎很简单，但要写出高效、简洁的代码，却需要对算法有深入的理解。

解题思路

解决这道题的关键在于，找出 s 和 goal 中所有不同的字符对。如果这些字符对的数量为偶数，那么我们就可以通过交换这两个字符来得到与 goal 相同的字符串。否则，无法通过交换得到相同字符串。

具体步骤如下：

创建一个哈希表，统计 s 中每个字符出现的次数。
遍历 goal 字符串，对于每个字符 c，如果 c 不在 s 中，则返回 false。否则，更新哈希表中 c 的计数。
计算哈希表中不同字符对的数量。如果这个数量为偶数，则返回 true，否则返回 false。

代码实现

def buddyStrings(s: str, goal: str) -> bool:
    """
    判断是否可以通过交换 s 中的两个字符得到与 goal 相同的字符串。

    Args:
        s (str): 第一个字符串
        goal (str): 第二个字符串

    Returns:
        bool: 是否可以得到相同字符串
    """
    if len(s) != len(goal):
        return False

    count = {}
    for char in s:
        if char not in count:
            count[char] = 0
        count[char] += 1

    for char in goal:
        if char not in count or count[char] == 0:
            return False
        count[char] -= 1

    diff_count = 0
    for char in count.values():
        if char > 0:
            diff_count += 1

    return diff_count <= 2

算法优化

上面的代码已经可以解决这个问题，但我们可以进一步优化算法，使其更加高效。

我们可以利用 Python 中的 Counter 类来统计字符出现的次数，这样可以省去手动创建哈希表和更新计数的过程，代码更加简洁。

优化后的代码如下：

from collections import Counter

def buddyStrings(s: str, goal: str) -> bool:
    """
    判断是否可以通过交换 s 中的两个字符得到与 goal 相同的字符串。

    Args:
        s (str): 第一个字符串
        goal (str): 第二个字符串

    Returns:
        bool: 是否可以得到相同字符串
    """
    if len(s) != len(goal):
        return False

    s_count = Counter(s)
    goal_count = Counter(goal)

    if s_count != goal_count:
        return False

    diff_count = 0
    for char in s_count.keys():
        if s_count[char] != goal_count[char]:
            diff_count += 1

    return diff_count <= 2