【golang】leetcode初级-实现 strStr()&外观数列

wric

第一题 实现 strStr()

题目信息

实现 strStr() 函数。

给你两个字符串 haystack 和 needle ,请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置(下标从 0 开始)。如果不存在,则返回  -1 。

 

说明:

当 needle 是空字符串时,我们应当返回什么值呢?这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言,当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与 C 语言的 strstr() 以及 Java 的 indexOf() 定义相符。

 

示例 1:

输入:haystack = "hello", needle = "ll"
输出:2
示例 2:

输入:haystack = "aaaaa", needle = "bba"
输出:-1
示例 3:

输入:haystack = "", needle = ""
输出:0
 

提示:

0 <= haystack.length, needle.length <= 5 * 104
haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成
相关标签
双指针
字符串
字符串匹配

解题思路

首先想到的当然是最暴力的解法,遍历haystack字符串,每当读到字符与needle首字符相同的则将其后续与needle进行一次比较,直到haystack的剩余长度小于needle为止。
然而,该算法时间复杂度较高,还有很多可优化的空间
这里我们引入KPM算法
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代码

暴力解法

func strStr(haystack, needle string) int {
    n, m := len(haystack), len(needle)
outer:
    for i := 0; i+m <= n; i++ {
        for j := range needle {
            if haystack[i+j] != needle[j] {
                continue outer
            }
        }
        return i
    }
    return -1
}

作者:LeetCode-Solution
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-strstr/solution/shi-xian-strstr-by-leetcode-solution-ds6y/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

kmp算法

func strStr(haystack, needle string) int {
    n, m := len(haystack), len(needle)
    if m == 0 {
        return 0
    }
    pi := make([]int, m)
    for i, j := 1, 0; i < m; i++ {
        for j > 0 && needle[i] != needle[j] {
            j = pi[j-1]
        }
        if needle[i] == needle[j] {
            j++
        }
        pi[i] = j
    }
    for i, j := 0, 0; i < n; i++ {
        for j > 0 && haystack[i] != needle[j] {
            j = pi[j-1]
        }
        if haystack[i] == needle[j] {
            j++
        }
        if j == m {
            return i - m + 1
        }
    }
    return -1
}

作者:LeetCode-Solution
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-strstr/solution/shi-xian-strstr-by-leetcode-solution-ds6y/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

复杂度分析

暴力解法
复杂度分析

时间复杂度:O(n×m),其中 n 是字符串 haystack 的长度,m 是字符串 needle 的长度。最坏情况下我们需要将字符串 needle 与字符串haystack 的所有长度为 m 的子串均匹配一次。

空间复杂度:O(1)。我们只需要常数的空间保存若干变量。

KMP解法
复杂度分析

时间复杂度:O(n+m),其中 n 是字符串 haystack 的长度,m 是字符串 needle 的长度。我们至多需要遍历两字符串一次。

空间复杂度:O(m),其中 m 是字符串 needle 的长度。我们只需要保存字符串 needle 的前缀函数。

运行结果

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我们可以看到
KPM算法大大优化了时间复杂度

第二题 外观数列

题目信息

给定一个正整数 n ,输出外观数列的第 n 项。

「外观数列」是一个整数序列,从数字 1 开始,序列中的每一项都是对前一项的描述。

你可以将其视作是由递归公式定义的数字字符串序列:

countAndSay(1) = "1"
countAndSay(n) 是对 countAndSay(n-1) 的描述,然后转换成另一个数字字符串。
前五项如下:

  1. 1
  2. 11
  3. 21
  4. 1211
  5. 111221
    第一项是数字 1
    描述前一项,这个数是 1 即 “ 一 个 1 ”,记作 "11"
    描述前一项,这个数是 11 即 “ 二 个 1 ” ,记作 "21"
    描述前一项,这个数是 21 即 “ 一 个 2 + 一 个 1 ” ,记作 "1211"
    描述前一项,这个数是 1211 即 “ 一 个 1 + 一 个 2 + 二 个 1 ” ,记作 "111221"
    要 描述 一个数字字符串,首先要将字符串分割为 最小 数量的组,每个组都由连续的最多 相同字符 组成。然后对于每个组,先描述字符的数量,然后描述字符,形成一个描述组。要将描述转换为数字字符串,先将每组中的字符数量用数字替换,再将所有描述组连接起来。

例如,数字字符串 "3322251" 的描述如下图:

image.png

示例 1:

输入:n = 1
输出:"1"
解释:这是一个基本样例。
示例 2:

输入:n = 4
输出:"1211"
解释:
countAndSay(1) = "1"
countAndSay(2) = 读 "1" = 一 个 1 = "11"
countAndSay(3) = 读 "11" = 二 个 1 = "21"
countAndSay(4) = 读 "21" = 一 个 2 + 一 个 1 = "12" + "11" = "1211"
 

提示:

1 <= n <= 30

解题思路

简简单单一个递归函数解决问题
写个求第n项的函数,参数为第n-1项返回的字符串

代码

func countAndSay(n int) string {
    return gen("1",n-1)
}

func gen(str string,n int) string{
    if n==0{
        return str
    }
    
    idx:=0
    res:=[]byte{}
    for idx<len(str){
        c:=str[idx]
        l:=idx
        for j:=idx;j<len(str);j++{
            if str[j]!=c{
                break
            }
            l = j
        }
        n:=l-idx+1
        res = append(res,byte(n)+'0')
        res = append(res,c)
        idx = l+1
    }
    return gen(string(res),n-1)


}

作者:hai-na-bai-chuan-11
链接:https://leetcode-cn.com/problems/count-and-say/solution/jian-dan-di-gui-shi-xian-by-hai-na-bai-c-mrq4/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

复杂度分析

复杂度分析

时间复杂度:O(N×M),其中 N 为给定的正整数M 为生成的字符串中的最大长度。

空间复杂度:O(M)。其中 M 为生成的字符串中的最大长度。

其他方法

https://leetcode-cn.com/probl...

KPM的补充

前缀函数的理解
image.png
出自https://luckyglass.github.io/...
这很酷

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