Leetcode Practice -- 字符串

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• 14. 最长公共前缀
  • 思路解析
• 151. 反转字符串中的单词
  • 思路解析
• 125. 验证回文串
  • 思路解析
• 415. 字符串相加
  • 思路解析
• 3. 无重复字符的最长子串
  • 思路解析
• 8. 字符串转换整数 (atoi)
  • 思路解析

14. 最长公共前缀

编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。

输入：strs = ["flower","flow","flight"]
输出："fl"

• 思路解析

string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
    string res;
    if (strs.empty()) {
        return res;
    }
    for (size_t i = 0; i < strs[0].length(); i++) {
        char pivotChar = strs[0][i];
        for (size_t j = 1; j < strs.size(); j++) {
            if (i >= strs[j].length() || strs[j][i] != pivotChar) {
                return res;
            }
        }
        res += pivotChar;
    }
    return res;
}

151. 反转字符串中的单词

给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。

单词 是由非空格字符组成的字符串。s 中使用至少一个空格将字符串中的 单词 分隔开。

返回 单词 顺序颠倒且 单词 之间用单个空格连接的结果字符串。

注意：输入字符串 s中可能会存在前导空格、尾随空格或者单词间的多个空格。返回的结果字符串中，单词间应当仅用单个空格分隔，且不包含任何额外的空格。

输入：s = "the sky is blue"
输出："blue is sky the"

• 思路解析

string reverseWords(string s) {
    stack<string> strStack;
    string oneWord;
    for (size_t i = 0; i < s.length(); i++) {
        if (s[i] == ' ') {
            if (!oneWord.empty()) {
                strStack.emplace(oneWord);
            }
            oneWord.clear();
            continue;
        }
        oneWord += s[i];
    }
    if (!oneWord.empty()) {
        strStack.emplace(oneWord);
    }
    string resStr;
    while (!strStack.empty()) {
        resStr += strStack.top() + " ";
        strStack.pop();
    }
    resStr = resStr.substr(0, resStr.length()-1);
    return resStr;
}

graph LR;
ios-->ios_base;
istringstream-->istream;
istream-->ios;
ostream-->ios;
ostringstream-->ostream;

• istream：从流中读取
• ostream：写到流中去
• istringstream：从string对象流中读取
• ostringstream：写入到string对象流中

ostringstream：

Output stream class to operate on strings. 用于处理字符串的输出流

Objects of this class use a string buffer that contains a sequence of characters. This sequence of characters can be accessed directly as a string object, using member str.

ostringstream类的对象使用一个string buffer来存储一系列的字符，这些字符序列可以直接用string对象访问。

istringstream：

This operator (>>) applied to an input stream is known as extraction operator. It is overloaded as a member function for:

对输入流应用>>，即为提取操作符，有三种接受方式：

• arithmetic types【算术类型，bool、short、long等等】
• stream buffers
• manipulators

使用>>可以从流中提取数据，多个单词使用空格分割。

string reverseWords(string s) {
    istringstream is(s);
    stack<string> strStack;
    string str;
    while (is >> str) {
        strStack.emplace(str);
    }
    string resStr;
    while (!strStack.empty()) {
        resStr += strStack.top() + " ";
        strStack.pop();
    }
    resStr = resStr.substr(0, resStr.length() - 1);
    return resStr;
}

125. 验证回文串

如果在将所有大写字符转换为小写字符、并移除所有非字母数字字符之后，短语正着读和反着读都一样。则可以认为该短语是一个 回文串 。

字母和数字都属于字母数字字符。

给你一个字符串 s，如果它是 回文串 ，返回 true ；否则，返回 false 。

• 思路解析

bool isPalindrome(string s) {
    // 清理字符串
    string cleanStr;
    for (size_t i = 0; i < s.length(); i++) {
        if (isalnum(s[i])) {
            cleanStr += tolower(s[i]);
        }
    }
    // 判断其是否为回文串
    int i = 0;
    int j = cleanStr.length() - 1;
    while (i < j) {
        if (cleanStr[i++] != cleanStr[j--]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

C++中哪些字符串的判断与处理函数：

• int isalpha(int c);：判断一个字符是否为字母，是非零，否零
• int isalnum(int c);：判断一个字符是否为字母或数字，是非零，否零
• int isdigit(int c);：判断判断一个字符是否为数字，是非零，否零
• int islower(int c);：判断判断一个字符是否小写字母，是非零，否零
• int isupper(int c);：判断判断一个字符是否大写字母，是非零，否零
• int tolower(int c);：将一个字母转为小写字母
• int toupper(int c);：将一个字母转为大写字母

415. 字符串相加

给定两个字符串形式的非负整数 num1 和num2 ，计算它们的和并同样以字符串形式返回。

你不能使用任何內建的用于处理大整数的库（比如 BigInteger）， 也不能直接将输入的字符串转换为整数形式。

输入：num1 = "11", num2 = "123"
输出："134"

• 思路解析

模拟加法的基本运算步骤。

int charToInt(char c) {
    return c - '0';
}
string addStrings(string num1, string num2) {
    int i = num1.length() - 1;
    int j = num2.length() - 1;
    int jinwei = 0;
    stack<int> resStack;
    while (i >= 0 && j >= 0) {
        int tmp = charToInt(num1[i--]) + charToInt(num2[j--]) + jinwei;
        resStack.emplace(tmp % 10);
        jinwei = tmp / 10; // tmp >= 10 ? 1 : 0
    }
    while (i >= 0) {
        int tmp = charToInt(num1[i--])+ jinwei;
        resStack.emplace(tmp % 10);
        jinwei = tmp / 10;
    }
    while (j >= 0) {
        int tmp = charToInt(num2[j--]) + jinwei;
        resStack.emplace(tmp % 10);
        jinwei = tmp / 10;
    }
    if (jinwei) {
        resStack.emplace(jinwei);
    }
    string res;
    while(!resStack.empty()) {
        res += std::to_string(resStack.top());
        resStack.pop();
    }
    return res;
}

3. 无重复字符的最长子串

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

输入: s = "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

• 思路解析

使用滑动窗口来判断窗口内的子串是否为最长子串。

【找最长子串类似于找最大子数组的和，都需要考虑所有子串/子数组，就可以从每个元素开始找子串或子数组，就可以考虑用滑动窗口了】

设窗口为[left, right]，针对当前元素s[right+1]，如果该元素不在窗口内，则直接向右扩张窗口：right = right+1；否则，说明该元素之前出现过，判断其之前出现的位置是否在窗口内，如果不在，就不需要考虑，如果在，就需要收缩窗口的左侧边界，即left = 当前元素上次出现的索引位置 + 1;

int lengthOfLongestSubstring(string s) {
    if (s.empty()) {
        return 0;
    }
    // 初始，窗口只有一个元素
    int left = 0;
    int right = 0;
    unordered_map<char, int> charIndexMap;
    charIndexMap[s[0]] = 0;
    int windowSize = 1;
    for (size_t i = 1; i < s.length(); i++) {
        // 当前字符出现过且在当前窗口内，则收缩窗口左边界
        if (charIndexMap.count(s[i]) != 0 && left <= charIndexMap[s[i]]) {
            left = charIndexMap[s[i]] + 1;
        }
        // 窗口一直在向右扩张
        right++;
        charIndexMap[s[i]] = i;
        // 判断窗口大小是否需要更新
        if (right - left + 1 > windowSize) {
            windowSize = right - left + 1;
        }
    }
    return windowSize;
}

8. 字符串转换整数 (atoi)

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
2. 检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。
3. 读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
4. 将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。
5. 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231, 231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被固定为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。
6. 返回整数作为最终结果。

注意：

• 本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
• 除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。

输入：s = "   -42"
输出：-42
解释：
第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
             ^
第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
              ^
第 3 步："   -42"（读入 "42"）
              ^
解析得到整数 -42 。
由于 "-42" 在范围 [-2^31, 2^31 - 1] 内，最终结果为-42 。

• 0 <= s.length <= 200

• s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成

• 思路解析

判断输入的字符是否为数字，如果为数字就提取出来。

注意，从前到后，只能访问到' '、‘+’、‘-’或数字，其他的均为无效，"+"、"-"或数字一旦开始就不能再遇到其它了，只能遇到数字，否则就可以终止了。

举例说明：[比较重要的就是理解题意，将所有情况考虑周全]

• "+-0012" --> 0
• "+0012" --> 12
• "+00 12" --> 0
• " aa 12" --> 0
• " 12 aa" --> 12

int myAtoi(string s) {
    int sign = 1; // 符号位，默认为正
    bool startFlag = false; // "+"或"-"已经被遍历到，不能再出现了，再出现就属于不合法字符了
    int64_t intNum = 0;
    for (size_t i = 0; i < s.length(); i++) {
        if (isdigit(s[i])) {
            intNum = intNum * 10 + (s[i] - '0');
            if (sign == 1 && intNum > INT_MAX) {
                return INT_MAX;
            }
            if (sign == -1 && -intNum < INT_MIN) {
                return INT_MIN;
            }
            startFlag = true;
        } else if (s[i] == '-' && !startFlag) {
            startFlag = true;
            sign = -1;
        } else if (s[i] == '+' && !startFlag) {
            startFlag = true;
        } else if (s[i] == ' ' && !startFlag) {
            continue;
        } else {
            break;
        }
    }
    intNum = intNum * sign;
    if (intNum > INT_MAX) {
        return INT_MAX;
    }
    if (intNum < INT_MIN) {
        return INT_MIN;
    }
    return static_cast<int>(intNum);
}