超越自我的力量 - 分割均衡字符串，扬帆破浪

2022-12-30 04:42:24

踏上征程，解码难题：分割均衡字符串的奥秘

在技术的世界中，华为OD机试是一项极具挑战性的任务，考验着程序员的逻辑分析能力和编程技巧。其中，分割均衡字符串是一个备受瞩目的难题，它要求你将给定的字符串分割成一系列均衡子字符串。在这篇文章中，我们将踏上分割均衡字符串的征程，探索它的奥秘，并提供代码示例和常见问题解答，助你成为一名编程精英。

分而治之，化繁为简

分割均衡字符串算法的核心思想是分而治之。我们将字符串划分为多个子字符串，并判断每个子字符串是否均衡。均衡字符串是指字符串中每个字符出现的次数相同。

以字符串“abbba”为例。我们可以将该字符串划分为以下子字符串：

“a”
“bb”
“ba”

每个子字符串都是均衡的，因此整个字符串也是均衡的。

抽丝剥茧，穷追不舍

如何判断一个子字符串是否均衡呢？

我们可以使用哈希表来记录每个字符出现的次数。然后，对于每个字符，我们检查其出现的次数是否与哈希表中存储的次数相同。

如果所有字符的出现的次数都相同，那么子字符串就是均衡的。否则，子字符串就不是均衡的。

代码实现，铸就辉煌

掌握了分割均衡字符串算法的原理后，你就可以着手在Python、Java、JavaScript和C++中实现该算法了。

以下是一些代码示例：

Python

def is_balanced(string):
    char_count = {}
    for char in string:
        if char in char_count:
            char_count[char] += 1
        else:
            char_count[char] = 1

    return all(count == char_count[string[0]] for count in char_count.values())

def split_balanced_string(string):
    balanced_strings = []
    start = 0
    end = 0
    while end < len(string):
        if is_balanced(string[start:end+1]):
            balanced_strings.append(string[start:end+1])
            start = end + 1
        end += 1
    return balanced_strings

Java

import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

class Solution {
    /**
     * Determine if a string is balanced.
     *
     * @param string The string to check.
     * @return True if the string is balanced, false otherwise.
     */
    public boolean isBalanced(String string) {
        HashMap<Character, Integer> charCount = new HashMap<>();
        for (char c : string.toCharArray()) {
            charCount.put(c, charCount.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }

        int count = charCount.get(string.charAt(0));
        for (int value : charCount.values()) {
            if (value != count) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    /**
     * Split a string into balanced substrings.
     *
     * @param string The string to split.
     * @return A list of balanced substrings.
     */
    public List<String> splitBalancedString(String string) {
        List<String> balancedStrings = new ArrayList<>();
        int start = 0;
        int end = 0;
        while (end < string.length()) {
            if (isBalanced(string.substring(start, end + 1))) {
                balancedStrings.add(string.substring(start, end + 1));
                start = end + 1;
            }
            end++;
        }

        return balancedStrings;
    }
}

JavaScript

const isBalanced = (string) => {
  const charCount = {};
  for (const char of string) {
    if (char in charCount) {
      charCount[char]++;
    } else {
      charCount[char] = 1;
    }
  }

  return Object.values(charCount).every(count => count === charCount[string[0]]);
};

const splitBalancedString = (string) => {
  const balancedStrings = [];
  let start = 0;
  let end = 0;
  while (end < string.length) {
    if (isBalanced(string.substring(start, end + 1))) {
      balancedStrings.push(string.substring(start, end + 1));
      start = end + 1;
    }
    end++;
  }

  return balancedStrings;
};

C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <vector>

using namespace std;

bool isBalanced(const string& string) {
  map<char, int> charCount;
  for (char c : string) {
    charCount[c]++;
  }

  int count = charCount[string[0]];
  for (auto& [_, value] : charCount) {
    if (value != count) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}

vector<string> splitBalancedString(const string& string) {
  vector<string> balancedStrings;
  int start = 0;
  int end = 0;
  while (end < string.length()) {
    if (isBalanced(string.substr(start, end - start + 1))) {
      balancedStrings.push_back(string.substr(start, end - start + 1));
      start = end + 1;
    }
    end++;
  }

  return balancedStrings;
}

int main() {
  string str = "abbba";
  vector<string> balancedStrings = splitBalancedString(str);
  for (const string& balancedString : balancedStrings) {
    cout << balancedString << endl;
  }

  return 0;
}