旋转字符串
题目描述
给定一个字符串，要求把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部，如把字符串 “abcdef” 前面的 2 个字符'a'和'b'移动到字符串的尾部，使得原字符串变成字符串 “cdefab”。请写一个函数完成此功能，要求对长度为 n 的字符串操作的时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。
解题思路：三步反转法
对于这个问题，换一个角度思考一下。
将一个字符串分成 X 和 Y 两个部分，在每部分字符串上定义反转操作，如 X^T，即把 X 的所有字符反转（如，X="abc"，那么 X^T="cba"），那么就得到下面的结论：(X^TY^T)^T=YX，显然就解决了字符串的反转问题。
例如，字符串 abcdef ，若要让 def 翻转到 abc 的前头，只要按照下述 3 个步骤操作即可：
- 首先将原字符串分为两个部分，即 X:abc，Y:def；
- 将 X 反转，X->X^T，即得：abc->cba；将 Y 反转，Y->Y^T，即得：def->fed。
- 反转上述步骤得到的结果字符串 X^TY^T，即反转字符串 cbafed 的两部分（cba 和 fed）给予反转，cbafed 得到 defabc，形式化表示为 (X^TY^T)^T=YX，这就实现了整个反转。
java
public class RotateString { public void solution(char[]s , int k){ reverse(s,0,k-1); reverse(s,k,s.length-1); reverse(s,0,s.length-1); } private void reverse(char[]s, int start, int end){ while(start <= end) { char temp; temp = s[end]; s[end] = s[start]; s[start] = temp; start++; end--; } }
这就是把字符串分为两个部分，先各自反转再整体反转的方法，时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)，达到了题目的要求。
习题
1、链表翻转
给出一个链表和一个数 k，比如，链表为 1→2→3→4→5→6，k=2，则翻转后 2→1→6→5→4→3，若 k=3，翻转后 3→2→1→6→5→4，若 k=4，翻转后 4→3→2→1→6→5，用程序实现。
这道题是基于链表反转，链表分成两部分：AB， 先反转A,然后再反转B，把AB相连即可。如图
这里需要注意的是指针要记录链接位置，不要断链。
// S = AB S' =ATBT
public Node solution(Node phead, int k){
Node p = phead;
int i = 1; // A 部分反转次数
int j = 1; // B部分反转次数
if(p!=null){
// A 部分反转
Node q = p.next;
p.next = null;
while(q != null && i< k ){
Node r = q.next;
q.next = p;
p = q;
q = r;
i++;
} // A部分反转结束，p指向结果的头指针，q指向B部分的第一个元素
// B 部分反转
Node qnext = q.next;
q.next = null;
while(qnext != null && j< n-k){
Node r = qnext.next;
qnext.next = q;
q = qnext;
qnext = r;
j++;
}// B部分反转结束，q指向结果的头指针
//连接AB两部分
phead.next = q;
}
return p;
}
2、编写程序
在原字符串中把字符串尾部的 m 个字符移动到字符串的头部，要求：长度为 n 的字符串操作时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。 例如，原字符串为 ”Ilovebaofeng”，m=7，输出结果为：”baofengIlove”。
同1
3、单词翻转
输入一个英文句子，翻转句子中单词的顺序，但单词内字符的顺序不变，句子中单词以空格符隔开。为简单起见，标点符号和普通字母一样处理。例如，输入 “I am a student.”，则输出 “student. a am I”。
public void solution(char[]s){
int start = 0;
for(int i=0;i<s.length;i++){
//每次交换只交换空格之间的单词，这样就能保持空格的位置不动了
if(s[i]==' '){
reverse(s,start,i-1);
start = i+1;
}
else if(i==s.length-1){
reverse(s,start,i);
}
}
reverse(s,0,s.length-1);
}
字符串包含
给定两个分别由字母组成的字符串 A 和字符串 B，字符串 B 的长度比字符串 A 短。请问，如何最快地判断字符串 B 中所有字母是否都在字符串 A 里？
为了简单起见，我们规定输入的字符串只包含大写英文字母，请实现函数 bool StringContains(string &A, string &B)
比如，如果是下面两个字符串：
String 1：ABCD
String 2：BAD
答案是 true，即 String2 里的字母在 String1 里也都有，或者说 String2 是 String1 的真子集。
如果是下面两个字符串：
String 1：ABCD
String 2：BCE
答案是 false，因为字符串 String2 里的 E 字母不在字符串 String1 里。
同时，如果 string1：ABCD，string 2：AA，同样返回 true。
解题思路
可以构建一个hash表，26位的数组，可以先把长字符串 a 中的所有字符都放入一个 Hashtable 里，比如a 放入 hash[0], d放入 hash3. 然后轮询短字符串 b，看短字符串 b 的每个字符是否都在 Hashtable 里，如果都存在，说明长字符串 a 包含短字符串 b，否则，说明不包含。
这样时间复杂度O(n+m),空间复杂度O(n)
还有一个更简单的方法，时间复杂度O(n+m),空间复杂度O(1)
用到了|和& 操作，补充下：
0001 | 0010 = 0011
0010 & 0001 = 0000
0111 & 0100 = 0100
boolean solution(String a, String b){
int hash = 0;
// 对字符串A，用位运算计算一个签名
for(int i=0;i<a.length();i++){
System.out.println(1<<(a.charAt(i)- 'A')
);
hash = hash | (1<<(a.charAt(i)- 'A'));
}
for(int i=0;i<b.length();i++){
if((hash & (1<<(b.charAt(i)- 'A'))) ==0){
return false;
}
}
return true;
}
变位词
如果两个字符串的字符一样，但是顺序不一样，被认为是兄弟字符串，比如 bad 和 adb 即为兄弟字符串，现提供一个字符串，如何在字典中迅速找到它的兄弟字符串，请描述数据结构和查询过程。
解题思路：使用散列表 (Hash), 判断字符出现次数.
哈希表
(1)先创建hashmap，key是字符串的字符，value:统计字符串1中出现的次数；
(2)将哈希表扫描第二个字符串时，扫描到每个字符时候，为哈希表减去1，
(3)如果最后哈希表所有的值都为0，则为变位词，否则不是变位词
public static boolean checkBrother_2(char[] s1, char[] s2){
HashMap<Character, Integer> recordTable = new HashMap<Character, Integer>();
for(char s: s1){
if(!recordTable.containsKey(s))
recordTable.put(s, 1);
else{
recordTable.put(s, recordTable.get(s) + 1);
}
}
for(char s : s2){
recordTable.put(s, recordTable.get(s) - 1);
}
int count = 0;
Collection c = recordTable.values();
Iterator iter = c.iterator();
while(iter.hasNext()){
count += Math.abs((Integer) iter.next());
}
if(count == 0)
return true;
else
return false;
}
