前端常见算法题（字符串篇）解析：提升编程技能的利器

2023-12-29 01:56:36

在前端开发领域，算法题是程序员面试和自我提升的必备技能。其中，字符串作为一种基础数据结构，经常出现在各种算法题中。为了帮助前端开发者更好地理解和掌握字符串算法题，本文将介绍三种常见类型：翻转字符串、回文串和最长问题。

一、翻转字符串

1. 题目

给定一个字符串，将其中的字符顺序反转。

2. 解题思路

翻转字符串最简单的方法是使用JavaScript的内置函数reverse()。该函数可以将字符串中的字符顺序颠倒，并返回一个新的字符串。例如：

let str = "Hello World";
let reversedStr = str.reverse();
console.log(reversedStr); // 输出："dlroW olleH"

3. 复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中n是字符串的长度。因为reverse()函数需要遍历整个字符串。

空间复杂度：O(n)，因为需要创建一个新的字符串来存储反转后的字符。

4. 代码实现

function reverseString(str) {
  return str.reverse();
}

let str = "Hello World";
let reversedStr = reverseString(str);
console.log(reversedStr); // 输出："dlroW olleH"

二、回文串

1. 题目

判断一个字符串是否是回文串，即正序和逆序读起来都相同。

2. 解题思路

判断回文串最简单的方法是将字符串反转，然后与原字符串比较。如果两个字符串相同，则该字符串是回文串；否则，不是回文串。例如：

function isPalindrome(str) {
  let reversedStr = str.reverse();
  return str === reversedStr;
}

let str1 = "racecar";
let str2 = "hello";
console.log(isPalindrome(str1)); // 输出：true
console.log(isPalindrome(str2)); // 输出：false

3. 复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中n是字符串的长度。因为需要遍历整个字符串两次，一次用于反转，一次用于比较。

空间复杂度：O(n)，因为需要创建一个新的字符串来存储反转后的字符。

4. 代码实现

function isPalindrome(str) {
  let reversedStr = str.reverse();
  return str === reversedStr;
}

let str1 = "racecar";
let str2 = "hello";
console.log(isPalindrome(str1)); // 输出：true
console.log(isPalindrome(str2)); // 输出：false

三、最长问题

1. 题目描述

在给定字符串中，找出最长的子字符串，该子字符串不包含重复字符。

2. 解题思路

求解最长不重复子串问题可以使用滑动窗口算法。该算法通过维护一个窗口，该窗口包含当前正在考虑的字符。当窗口中出现重复字符时，窗口的起始位置向右移动，直到窗口中不再包含重复字符。然后，窗口的长度就会增加。

例如，对于字符串"abcabcbb"，我们可以使用滑动窗口算法找到最长的不重复子串。首先，窗口的起始位置为0，窗口的长度为1，窗口中的字符为"a"。然后，窗口的起始位置向右移动，窗口的长度变为2，窗口中的字符为"ab"。此时，窗口中出现了重复字符"a"，因此窗口的起始位置再次向右移动，窗口的长度变为3，窗口中的字符为"abc"。此时，窗口中仍然出现了重复字符"a"，因此窗口的起始位置再次向右移动，窗口的长度变为4，窗口中的字符为"abcd"。此时，窗口中不再出现重复字符，因此窗口的长度增加为5，窗口中的字符为"abcde"。最后，窗口的长度变为6，窗口中的字符为"abcdef"。此时，窗口中不再出现重复字符，因此窗口的长度增加为7，窗口中的字符为"abcdefg"。此时，窗口的长度已经达到最大值，因此最长的不重复子串是"abcdefg"。

3. 复杂度分析

时间复杂度：O(n^2)，其中n是字符串的长度。因为需要遍历整个字符串两次，一次用于维护窗口，一次用于比较窗口长度。

空间复杂度：O(n)，因为需要创建一个数组来存储窗口中的字符。

4. 代码实现

function findLongestSubstringWithoutRepeatingCharacters(str) {
  let windowStart = 0;
  let windowEnd = 0;
  let maxLength = 0;
  let charSet = new Set();

  while (windowEnd < str.length) {
    if (!charSet.has(str[windowEnd])) {
      charSet.add(str[windowEnd]);
      maxLength = Math.max(maxLength, windowEnd - windowStart + 1);
      windowEnd++;
    } else {
      charSet.delete(str[windowStart]);
      windowStart++;
    }
  }

  return maxLength;
}

let str1 = "abcabcbb";
let str2 = "bbbbb";
let str3 = "pwwkew";
console.log(findLongestSubstringWithoutRepeatingCharacters(str1)); // 输出：3
console.log(findLongestSubstringWithoutRepeatingCharacters(str2)); // 输出：1
console.log(findLongestSubstringWithoutRepeatingCharacters(str3)); // 输出：3