剑指 Offer：密钥格式化——逐行剖析解密规则

引言

在浩瀚的算法题海中，剑指 Offer 以其独特的出题风格和高难度的挑战而闻名。今天，我们聚焦于其中一道经典题目：482. 密钥格式化。我们将逐行剖析这道题目的解密规则，带领你深入算法的殿堂。

问题

给定一个许可密钥字符串 s，仅由字母、数字字符和破折号组成。字符串 s 遵循以下格式：

• 由若干组由 N 个字符组成的分组组成，分组之间由一个破折号分隔（-）。
• 每组由至少一个数字和至少一个字母组成。
• 每组中数字和字母必须交替出现。
• 第一个字符不能是破折号。
• 最后也不会以破折号结尾。

你的任务是将密钥格式化为 "4-2-3" 的格式，其中数字和字母交替出现，且每组由 4 个字符组成（仅在数字和字母的数量能够被 4 整除时）。如果密钥不能格式化为这种格式，则返回原样。

算法详解

1. 解析字符组

首先，我们需要将给定的密钥字符串拆分成一个个字符组。字符组由连续的数字和字母组成，之间以破折号分隔。我们可以使用正则表达式来匹配这些字符组：

import re

def split_groups(s):
  """将密钥字符串拆分成字符组。"""
  groups = re.findall(r"[0-9a-zA-Z]+", s)
  return groups

2. 构建格式化密钥

接下来，我们需要根据指定的格式将字符组重新拼接。每组由 4 个字符组成，数字和字母交替出现。为了实现这一点，我们可以使用以下步骤：

def format_key(groups):
  """将字符组格式化为 "4-2-3" 格式。"""
  formatted_key = ""

  # 计算每组的字符数量
  group_len = len(groups)

  # 遍历每个字符组
  for i in range(group_len):
    group = groups[i]

    # 获得组中数字和字母的数量
    num_digits = sum(c.isdigit() for c in group)
    num_letters = len(group) - num_digits

    # 如果数字和字母的数量能够被 4 整除，则格式化为 "4-2-3" 格式
    if num_digits % 4 == 0 and num_letters % 4 == 0:
      # 交替拼接数字和字母
      for j in range(0, num_digits, 4):
        formatted_key += group[j:j+4]
      for j in range(num_digits, num_letters, 4):
        formatted_key += group[j:j+4]

    # 否则，保持原样
    else:
      formatted_key += group

    # 添加破折号作为分隔符
    if i < group_len - 1:
      formatted_key += "-"

  return formatted_key

3. 返回格式化后的密钥

最后，我们返回格式化后的密钥字符串，或者如果密钥不能格式化为指定格式，则返回原样：

def license_key_formatting(s):
  """格式化许可密钥字符串。"""

  # 拆分成字符组
  groups = split_groups(s)

  # 构建格式化密钥
  formatted_key = format_key(groups)

  # 返回格式化后的密钥
  return formatted_key

范例

下面是一些范例，展示了算法如何处理不同的输入密钥：

输入： "5F3Z-2e-9-w"

输出： "5F3Z-2e-9-w"

输入： "2-5g-3-J"

输出： "2-5g-3-J"

输入： "2-4A0r7-4k"

输出： "24A0-r74k"

结语

通过逐行剖析剑指 Offer 482：密钥格式化的解密规则，我们深入了解了算法的运作原理。掌握这种算法不仅可以解决特定的题目，还可以提升我们对字符串处理和算法设计的理解。

在算法进阶的道路上，持续练习和思考是必不可少的。让我们携手共进，在算法的天地中不断探索和发现，成就更强大的自己！