字符串面试题精讲

字符串String

字符串简介

面试题总体分析

一些例题

例1  0-1串交换排序

例2  字符的替换和复制

例3  交换星号

例4  子串变位词

例5  单词（字符串）翻转

总结

-通常作为字符数组。

-Java：string内置类型，不可更改，要更改的话可考虑转StringBuffer,StringBuilder,char[]之类

-C++：std：string可更改，也可以考虑用char[](char *)

-C只有char[]

注意：

(1)C++中“+”运算符，复杂度未定义，通常认为是线性的。

(2)C++ std：：stringsubstr和String的subString参数不同

(3)C/C++字符范围是[-128，127],转换为unsigned[0,+255];Java中[0，65535].

 

例1、0-1交换

把一个0-1串（只包含0和1的串）进行排序，你可以交换任意两个位置，问最少交换的次数？（国内某公司最新在线笔试题）

分析：快排partition?最左边的那些0和最右边的那些1都可以不管

00…0001…….0111….1

int answer = 0;      

for (int i = 0, j= len – 1; i < j; ++i, --j) {

       for (;(i < j) && (a[i] ==‘0’);++i);

       for (;(j > i) && (a[j] ==‘1’); --j);

       if (i < j) ++answer;

}

例2 字符替换和复制

删除一个字符串所有的a,并且复制所有的b。注：字符数组足够大

分析：先删除a,可以利用原来字符串的空间

int n = 0, numb =0;

for (int i = 0;s[i]; ++i) {

       if (s[i] != ‘a’) { s[n++] = s[i];}

       if (s[i] == ‘b’) { ++numb;}

}

s[n] = 0;

再复制b，注意字符串要加长

先计算字符串里有几个b，得到复制后的长度

然后“倒着”复制——惯用技巧

int newLength = n+ numb;

s[newLength] = 0;

for (int i =newLength - 1, j = n – 1; j >=0; --j) {

       s[i--] = s[j];

       if (s[j] == ‘b’) s[i--] = ‘b’;

}

思考题：如何把字符串的空格变成”%20”? 同样，字符数组足够大！

 

例3 一个字符串只包含*和数字，请把它的*号都放开头。

方法1  快排partition——数字相对顺序会变化

循环不变式： [0..i – 1]都是*, [i..j – 1]是数字，[j..n– 1]未探测

for (int i = 0, j= 0; j < n; ++j)

              if (s[j] == ‘＊’） swap(s[i++], s[j]);

样例 *01*2*4

 i＝0,  j= 0, *01*2*4  交换s[0]，不变，i = 1

 i＝1,  j= 1, *01*2*4  不变

 i = 1,j = 2, *01*2*4 不变

 i＝1, j = 3, 交换s[1],s[3]变为 **102*4 并且i ＝ 2

 i＝2, j = 4，**102*4不变

 i = 2,j = 5,  交换s[2],s[5]变为***0214 且i = 3

 再往后没变化了

 

方法2数字相对顺序不变

“倒着”

int j = n – 1;

       for (int i = n – 1; i >= 0; --i)

                     if (isdigit(s[i])) s[j--] =s[i];

       for (; j >= 0; --j) s[j] = ‘*’;

 

例4 子串变位词

给定两个串a和b，问b是否是a的子串的变位词。例如输入a = hello, b = lel, lle, ello都是true,但是b = elo是false。（国外某公司最新面试题）

滑动窗口的思想

动态维护一个“窗口”。

比如b的长度是3，我们考察a[0..2], [1..3],[2..4]是否和b是变位词

如何与b比较？

我们用一个hash,基于字符串的特殊性，我们可以用[0..255]或者[0..65535]的数组，我们暂且认为它们都是小写英文字母，用[0..25]来表示b中每个单词出现多少次。

我们可以存一下有多少个非0次出现的，以后有用

       int nonZero = 0;

       for (int i = 0; i < lenb; ++i)

              if (++num[b[i] – ‘a’] == 1)++nonZero;

我们用b中的次数减去a中一个“窗口”内的字符种类，如果结果全是0，则找到这样的子串了。 注意num[]的含义变为了字符种类差

第一个窗口 [0..lenb – 1] (注意lena < lenb无解)

       for (int i = 0;  i < lenb; ++i) {

              int c = a[i] – ‘a’;

              --num[c];

              if (num[c] == 0) --nonZero;

              else if (num[c] == -1) ++nonZero;

       }

       if (nonZero == 0) return true;

 

o窗口如何滑动？向右移动一位

n 新窗口a[i － lenb + 1..i]

n 旧窗口a[i – lenb.. i – 1]

o 扔掉a[i – lenb]

o 加入a[i]

for (int i = lenb;i < lena; ++i) {

              int c = a[i – lenb] – ‘a’;

              ++num[c];

              if (num[c] == 1) ++nonZero;

              else if (num[c] == 0) --nonZero;

              c = a[i] – ‘a’;

              --num[c];

              if (num[c] == 0) --nonZero;

              else if (num[c] == -1) ++nonZero;

              if (nonZero == 0) return true;

}

 

例5、单词翻转：翻转句子中全部的单词，单词内容不变

例如I’m a student.  变为student. a I’m

in-place翻转 字符串第i位到第j位

while (i < j)swap(s[i++], s[j--]);

有什么用？

翻转整个句子 ： .tneduts a m’I

每个单词单独翻转： student. a I’m

难点？ 如何区分单词？找空格，split

思考题： 字符串循环移位abcd

移动1次变为bcda

移动2次变为cdab

移动3次变为dabc

结论： 长度为n， 移动m次，相当于移动m % n次

前m % n位翻转， 后n – m % n位翻转

总体再翻转一次 试验一下？

 

总结：

我理解的in-place (原地）

-本身O(1)空间

-递归，堆栈空间可以不考虑

原地相关的问题

- 字符串循环左移、右移动

-快排partition相关

滑动窗口

- 能达到O(n)的的时间复杂度

-O(1)的空间复杂度

规则相关——细致

匹配 （暴力）：KMP比较少见

Manacher——要求比较高的笔试