[LeetCode] Strong Password Checker 密码强度检查器
A password is considered strong if below conditions are all met:
- It has at least 6 characters and at most 20 characters.
- It must contain at least one lowercase letter, at least one uppercase letter, and at least one digit.
- It must NOT contain three repeating characters in a row ("...aaa..." is weak, but "...aa...a..." is strong, assuming other conditions are met).
Write a function strongPasswordChecker(s), that takes a string s as input, and return the MINIMUM change required to make s a strong password. If s is already strong, return 0.
Insertion, deletion or replace of any one character are all considered as one change.
这道题给了我们一个密码串,让我们判断其需要多少步修改能变成一个强密码串,然后给定了强密码串的条件,长度为6到20之间,必须含有至少一个的小写字母,大写字母,数字,而且不能有连续三个相同的字符,给了我们三种修改方法,任意一个位置加入字符,删除字符,或者是置换任意一个字符,让我们修改最小的次数变成强密码串。这道题定义为Hard真是名副其实,博主光是看大神的帖子都看了好久,这里主要是参考了大神fun4LeetCode的帖子,个人感觉这个算是讲的十分清楚的了,这里就照搬过来吧。首先我们来看非强密码串主要有的三个问题:
1. 长度问题,当长度小于6的时候,我们要通过插入字符来补充长度,当长度超过20时,我们要删除字符。
2. 缺失字符或数字,当我们缺少大写,小写和数字的时候,我们可以通过插入字符或者替换字符的方式来补全。
3. 重复字符,这个也是本题最大的难点,因为插入,删除,或者置换都可以解决重复字符的问题,比如有一个字符串"aaaaa",我们可以用一次置换,比如换掉中间的字符'a';或者两次插入字符,在第二个a和第四个a后面分别插入一个非a字符;或者可以删除3个a来解决重复字符的问题。由于题目要求我们要用最少的步骤,那么显而易见置换是最高效的去重复字符的方法。
我们通过举例观察可以知道这三种情况并不是相互独立的,一个操作有时候可以解决多个问题,比如字符串"aaa1a",我们在第二个a后面增加一个'B',变为"aaBa1a",这样同时解决了三个问题,即增加了长度,又补充了缺失的大写字母,又去掉了重复,所以我们的目标就是尽可能的找出这种能解决多种问题的操作。由于情况三(重复字符)可以用三种操作来解决,所以我们分别来看能同时解决情况一和情况三,跟同时解决情况二和情况三的操作。对于同时解决情况一和情况二的操作如果原密码串长度小于6会有重叠出现,所以我们要分情况讨论:
当密码串长度小于6时,情况一和情况二的操作步骤可以完全覆盖情况三,这个不难理解,因为这种情况下重复字符个数的范围为[3,5],如果有三个重复字符,那么增加三个字符的操作可以同时解决重复字符问题("aaa" -> "a1BCaa";如果有四个重复字符,那么增加二个字符的操作也可以解决重复问题("aaaa" -> "aa1Baa");如果有五个重复字符,那么增加和置换操作也同时解决重复问题("aaaaa" -> "aa1aaB")。所以我们就专心看最少多少步能同时解决情况一和情况二,首先我们计算出当前密码串需要补几个字符才能到6,补充字符的方法只能用插入字符操作,而插入字符操作也可以解决情况二,所以当情况二的缺失种类个数小于等于diff时,我们不用再增加操作,当diff不能完全覆盖缺失种类个数时,我们还应加上二者的差值。
当密码串长度大于等于6个的时候,这种情况就比较复杂了,由于目前字符串的长度只可能超标不可能不达标,所以我们尽量不要用插入字符操作,因为这有可能会使长度超过限制。由于长度的不确定性,所以可能会有大量的重复字符,那么解决情况三就变得很重要了,由于前面的分析,替换字符是最高效的解法,但是这种方法没法解决情况一,因为长度超标了的话,再怎么替换字符,也不会让长度减少,但是我们也不能无脑删除字符,这样不一定能保证是最少步骤,所以在解决情况三的时候还要综合考虑到情况一,这里用到了一个trick (很膜拜大神能想的出来),对于重复字符个数k大于等于3的情况,我们并不是直接将其删除到2个,而是先将其删除到最近的(3m+2)个,那么如果k正好被3整除,那么我们直接变为k-1,如果k除以3余1,那么变为k-2。这样做的好处是3m+2个重复字符可以最高效的用替换m个字符来去除重复。那么下面我们来看具体的步骤,首先我们算出超过20个的个数over,我们先把over加到结果res中,因为无论如何这over个删除操作都是要做的。如果没超过,over就是0,用变量left表示解决重复字符最少需要替换的个数,初始化为0。然后我们遍历之前统计字符出现个数的数组,如果某个字符出现个数大于等于3,且此时over大于0,那么我们将个数减为最近的3m+2个,over也对应的减少,注意,一旦over小于等于0,不要再进行删除操作。如果所有重复个数都减为3m+2了,但是over仍大于0,那么我们还要进一步的进行删除操作,这回每次直接删除3m个,直到over小于等于0为止,剩下的如果还有重复个数大于3的字符,我们算出置换字符需要的个数直接加到left中即可,最后我们比较left和missing,取其中较大值加入结果res中即可,参见代码如下:
class Solution {
public:
int strongPasswordChecker(string s) {
int res = , n = s.size(), lower = , upper = , digit = ;
vector<int> v(n, );
for (int i = ; i < n;) {
if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') lower = ;
if (s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z') upper = ;
if (s[i] >= '' && s[i] <= '') digit = ;
int j = i;
while (i < n && s[i] == s[j]) ++i;
v[j] = i - j;
}
int missing = (lower + upper + digit);
if (n < ) {
int diff = - n;
res += diff + max(, missing - diff);
} else {
int over = max(n - , ), left = ;
res += over;
for (int k = ; k < ; ++k) {
for (int i = ; i < n && over > ; ++i) {
if (v[i] < || v[i] % != (k - )) continue;
v[i] -= k;
over -=k;
}
}
for (int i = ; i < n; ++i) {
if (v[i] >= && over > ) {
int need = v[i] - ;
v[i] -= over;
over -= need;
}
if (v[i] >= ) left += v[i] / ;
}
res += max(missing, left);
}
return res;
}
};
参考资料:
LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)
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