寶寶也能看懂的 leetcode 周賽 - 175 - 2

1347. 製造字母異位詞的最小步驟數

Hi 你們好，我是張小豬。歡迎來到『寶寶也能看懂』系列之 leetcode 周賽題解。

這裏是第 175 期的第 2 題，也是題目列表中的第 1347 題 -- 『製造字母異位詞的最小步驟數』

題目描述

給你兩個長度相等的字符串 s 和 t。每個步驟中，你能夠選擇將 t 中的 任一字符 替換爲 另外一個字符。

返回使 t 成爲 s 的字母異位詞的最小步驟數。

字母異位詞 指字母相同，但排列不一樣的字符串。

示例 1：

輸出：s = "bab", t = "aba"
輸出：1
提示：用 'b' 替換 t 中的第一個 'a'，t = "bba" 是 s 的一個字母異位詞。

示例 2：

輸出：s = "leetcode", t = "practice"
輸出：5
提示：用合適的字符替換 t 中的 'p', 'r', 'a', 'i' 和 'c'，使 t 變成 s 的字母異位詞。

示例 3：

輸出：s = "anagram", t = "mangaar"
輸出：0
提示："anagram" 和 "mangaar" 自己就是一組字母異位詞。

示例 4：

輸出：s = "xxyyzz", t = "xxyyzz"
輸出：0

示例 5：

輸出：s = "friend", t = "family"
輸出：4

提示：

• 1 <= s.length <= 50000
• s.length == t.length
• s 和 t 只包含小寫英文字母

官方難度

MEDIUM

解決思路

題目的意思仍是很直白的，其中最關鍵的一個信息就是，須要讓 t 成爲 s 的字母異位詞。那麼什麼是字母異位詞呢？即兩個字符串包含的字母的種類和數量都同樣。至於字母之間的排列順序，這裏上面官方的中文題目描述實際上是有問題的，由於英文原文是 "with a different (or the same) ordering."，因此字母順序實際上是能夠不一樣，也能夠相同的。

既然沒有了順序的顧慮，那麼咱們面臨的問題就只剩一個啦 -- 保證兩個字符串中字母的種類和數量都同樣。那麼說到這裏，咱們第一件要作的事情其實已經很是明顯了，就是對字符串進行字母頻率統計。如何統計呢？相信看過周賽第一題的小夥伴能夠輕鬆的想到，經過遍歷字符串並結合字典計數，即可完成對於字符串中出現字母的種類和數量進行統計。

假設如今咱們已經有了兩個字符串的字母統計結果，咱們應該如何找到最小的替換步數呢？這裏咱們能夠想象一下，對比這兩個字符串的字母統計結果，其實只可能會出現兩種狀況：

• t 中某個字母的數量比 s 中多。
• t 中某個字母的數量比 s 中少。

因爲咱們每一次替換字母是無任何要求的，因此咱們能夠將任何一個 t 比 s 多的字母替換爲一個 t 比 s 少的字母。而且，因爲 t 和 s 這兩個字符串的長度必定相等，因此咱們這裏多出的數量和少的數量必定是相等的。也就是說，咱們最終要找的最少的替換步數，其實就是這個多出的數量或者少的數量。

直接方案

基於上面分析的思路，咱們能夠獲得以下的流程：

1. 遍歷兩個字符串，獲得各自的字母統計結果。
2. 對比兩個統計結果，獲得 t 字符串中比 s 多的數量。

基於這個流程，咱們能夠實現相似下面的代碼：

const minSteps = (s, t) => {
  const BASE = 97;
  const count1 = new Int32Array(26);
  const count2 = new Int32Array(26);
  for (let i = 0; i < s.length; ++i) {
    ++count1[s.charCodeAt(i) - BASE];
  }
  for (let i = 0; i < t.length; ++i) {
    ++count2[t.charCodeAt(i) - BASE];
  }
  let step = 0;
  for (let i = 0; i < 26; ++i) {
    step += count1[i] > count2[i] ? count1[i] - count2[i] : 0;
  }
  return step;
};

優化

上面的代碼裏，咱們統計了兩次計數結果，而且也遍歷了兩次字符串長度。那麼咱們是否能夠削減一半呢？

這時咱們注意一下最終咱們須要的是什麼，會發現其實咱們要的只是二者的差值，而它們的數量到底是多少其實咱們是不關心的。基於這個想法，咱們能夠嘗試直接在一次遍歷中計算差值，而不是統計總數量。

基於上面分析的思路，咱們能夠獲得以下的流程：

1. 遍歷一次字符串的長度。
2. 對於兩個字符串中出現的字母，計算對應字母的統計差值。
3. 對差值中的正數求和並返回。

基於這個流程，咱們能夠實現相似下面的代碼：

const minSteps = (s, t) => {
  const BASE = 97;
  const count = new Int32Array(26);
  for (let i = 0; i < s.length; ++i) {
    ++count[s.charCodeAt(i) - BASE];
    --count[t.charCodeAt(i) - BASE];
  }
  let step = 0;
  for (let i = 0; i < 26; ++i) {
    count[i] > 0 && (step += count[i]);
  }
  return step;
};

總結

這道題內容很是直白，而核心的點就在於最終需求的要求。一旦咱們分析明白了這個需求，咱們也就能夠很容易的基於此獲得實現方案。

其實熟悉了的話，徹底能夠直接寫出上面優化版本的代碼，小豬在比賽中也是直接提交的這個代碼。不過爲了展現這個優化的思路，小豬在這裏仍是先給出了直接方案的代碼。小豬是否是很貼心鴨，嘿嘿嘿~ 快誇誇小豬，嚶嚶嚶 >.<

相關連接

• Weekly Contest 175 題目列表
• 系列題解 repo
• 個人 segmentfault 專欄
• 個人知乎專欄