如何找到给定字符串的最小回文？

java

2024-03-02 22:42:19

查找给定字符串的最小回文

导言

在文本处理和密码学领域，回文是一个备受关注的话题。回文是正读和倒读都相同的字符串，例如 "racecar" 和 "madam"。

问题陈述

给定一个包含小写英语字母和问号（？）的字符串，我们的目标是找到可以通过替换问号获得的最小回文。最小回文是词典序最小的回文，如果无法形成回文，则返回 -1。

解决方案

算法步骤

计算每个字母的频率： 遍历字符串，计算每个字母出现的次数，并存储在字典中。
检查奇数字母的个数： 计算字典中出现奇数次的字母个数。回文只能有一个奇数字母，如果有超过一个，则无法形成回文。
填充单个字母的奇数： 如果存在一个奇数字母，将其放在字符串的中间。
对剩余字母进行排序： 将剩余字母按字母顺序排序。
填充剩余的字母： 将排序后的字母填充到字符串的两侧，形成回文。

代码实现

def find_smallest_palindrome(string):
    letter_counts = {}
    for char in string:
        if char != '?':
            letter_counts[char] = letter_counts.get(char, 0) + 1

    odd_count = 0
    for count in letter_counts.values():
        if count % 2 == 1:
            odd_count += 1

    if odd_count > 1:
        return -1

    odd_letter = None
    for char, count in letter_counts.items():
        if count % 2 == 1:
            odd_letter = char
            break

    sorted_letters = sorted(letter_counts.keys())

    palindrome = ""
    if odd_letter:
        palindrome += odd_letter

    for letter in sorted_letters:
        palindrome += letter * (letter_counts[letter] // 2)

    palindrome += palindrome[::-1]

    return palindrome