代码随想录day9 | LeetCode151. 反转字符串中的单词、KamaCoder55. 右旋字符串、LeetCode28. 找出字符串中第一个匹配项的下标、LeetCode459. 重复的子字

后面两个KMP的题跳过了，准备做一个模式匹配算法的专题（等我有时间）

反转字符串中的单词

自己敲

思路：先整体反转一遍，再给每个单词反转一遍

注意：reverse函数的两个参数均为迭代器（所以如果采用数组索引，需要传入指针&s[slow]），指向要反转序列的开始和结束（不包括结束位置的元素）

class Solution {
public:
    string reverseWords(string s) {
        reverse(s.begin(),s.end());
        int fast,slow=0;
        for(fast=0;fast<=s.size();fast++){//此处反转区间设置为左闭右开，因为想使用c++ reverse函数
            if(s[fast]==' '||s[fast]=='\0'){//注意末尾判断
                reverse(&s[slow],&s[fast]);
                slow = fast+1;
            }
        }
        return s;
    }
};

没有想好如何去除多余字符串

看题解

链接

使用split库函数，分隔单词，然后定义一个新的string字符串，最后再把单词倒序相加，那么这道题题目就是一道水题了，失去了它的意义

不要使用辅助空间，空间复杂度要求为O(1)

将整个字符串都反转过来，那么单词的顺序指定是倒序了，只不过单词本身也倒序了，那么再把单词反转一下，单词不就正过来了。

所以解题思路如下：

移除多余空格
将整个字符串反转
将每个单词反转

移除多余空格：

void removeExtraSpaces(string& s) {
    for (int i = s.size() - 1; i > 0; i--) {
        if (s[i] == s[i - 1] && s[i] == ' ') {
            s.erase(s.begin() + i);
        }
    }
    // 删除字符串最后面的空格
    if (s.size() > 0 && s[s.size() - 1] == ' ') {
        s.erase(s.begin() + s.size() - 1);
    }
    // 删除字符串最前面的空格
    if (s.size() > 0 && s[0] == ' ') {
        s.erase(s.begin());
    }
}

从前向后遍历，遇到空格了就erase。

一个erase本来就是O(n)的操作，erase操作上面还套了一个for循环，那么以上代码移除冗余空格的代码时间复杂度为O(n^2)

使用双指针法来去移除空格，最后resize（重新设置）一下字符串的大小，就可以做到O(n)的时间复杂度。

//版本一 
void removeExtraSpaces(string& s) {
    int slowIndex = 0, fastIndex = 0; // 定义快指针，慢指针
    // 去掉字符串前面的空格
    while (s.size() > 0 && fastIndex < s.size() && s[fastIndex] == ' ') {
        fastIndex++;
    }
    for (; fastIndex < s.size(); fastIndex++) {
        // 去掉字符串中间部分的冗余空格
        if (fastIndex - 1 > 0
                && s[fastIndex - 1] == s[fastIndex]
                && s[fastIndex] == ' ') {
            continue;
        } else {
            s[slowIndex++] = s[fastIndex];
        }
    }
    if (slowIndex - 1 > 0 && s[slowIndex - 1] == ' ') { // 去掉字符串末尾的空格
        s.resize(slowIndex - 1);
    } else {
        s.resize(slowIndex); // 重新设置字符串大小
    }
}

参考代码随想录 (programmercarl.com) 的原地覆盖思想

// 版本二 
void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
    int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html
    for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
        if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
            if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
            while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                s[slow++] = s[i++];
            }
        }
    }
    s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
}

整体代码如下

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭右闭 []
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }

    void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
        int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
            if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
                if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
                while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                    s[slow++] = s[i++];
                }
            }
        }
        s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
    }

    string reverseWords(string s) {
        removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。
        reverse(s, 0, s.size() - 1);
        int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。
        for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) {
            if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。
                reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
                start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
            }
        }
        return s;
    }
};

总结

注意处理空字符的三种方法

for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
            if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
                if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
                while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                    s[slow++] = s[i++];
                }
            }
        }

这段代码非常精妙，每一层解决一个问题

右旋字符串

题目链接：KamaCoder55. 右旋字符串（第八期模拟笔试）

自己敲

申请额外空间，把后面k个放入，然后再放原字符串前面的

看题解

链接

提升一下本题难度：不能申请额外空间，只能在本串上操作

反转字符串里面单词

使用整体反转+局部反转就可以实现反转单词顺序的目的。

在这里插入图片描述

其实，思路就是通过整体倒叙，把两段子串顺序颠倒，两个段子串里的的字符在倒叙一把，负负得正，这样就不影响子串里面字符的顺序了。

// 版本一
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
    int n;
    string s;
    cin >> n;
    cin >> s;
    int len = s.size(); //获取长度

    reverse(s.begin(), s.end()); // 整体反转
    reverse(s.begin(), s.begin() + n); // 先反转前一段，长度n
    reverse(s.begin() + n, s.end()); // 再反转后一段

    cout << s << endl;

}

整体反正的操作放在下面，先局部反转也可以

要记得控制好局部反转的长度，如果先局部反转，那么先反转的子串长度就是len - n，如图：

在这里插入图片描述

代码如下：

// 版本二 
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
    int n;
    string s;
    cin >> n;
    cin >> s;
    int len = s.size(); //获取长度
    reverse(s.begin(), s.begin() + len - n); // 先反转前一段，长度len-n ，注意这里是和版本一的区别
    reverse(s.begin() + len - n, s.end()); // 再反转后一段
    reverse(s.begin(), s.end()); // 整体反转
    cout << s << endl;

}

总结

实现 `strStr()`

题目链接：LeetCode28. 找出字符串中第一个匹配项的下标

在一个串中查找是否出现过另一个串，这是KMP的看家本领。

自己敲

KMP忘了

也不想暴力匹配了

看题解

链接

KMP的经典思想就是:当出现字符串不匹配时，可以记录一部分之前已经匹配的文本内容，利用这些信息避免从头再去做匹配。

我理解的最长公共（相等）前后缀：
情景：模式串最后一个字符f没有和文本串匹配上

在这里插入图片描述

此时，模式串前面几个字符都是匹配上的，我现在模式串要向前移动，通过next数组找到了下标2，指向b，继续匹配：如图：

在这里插入图片描述

重复的子字符串

题目链接：LeetCode459. 重复的子字符串

题解链接：链接