LeetCode.917-只反轉字母(Reverse Only Letters)

這是悅樂書的第353次更新，第378篇原創

01 看題和準備

今天介紹的是LeetCode算法題中Easy級別的第215題（順位題號是917）。給定一個字符串S，返回「反向」字符串，其中全部非字母的字符都保留在同一位置，而且全部字母都反轉其位置。例如：

輸入：「ab-cd」
輸出：「dc-ba」

輸入：「a-bC-dEf-ghIj」
輸出：「j-Ih-gfE-dCba」

輸入：「Test1ng-Leet = code-Q！」
輸出：「Qedo1ct-eeLg = ntse-T！」

注意：

• S.length <= 100

• 33 <= S[i].ASCIIcode <= 122

• S不包含\或「
  
  

02 第一種解法

使用雙指針。

定義兩個指針i和j，一個從前日後，一個從後往前，只有兩個指針所在元素都是字母時才交換位置，若是其中一個不是字母，就向前前進一步繼續判斷，若是兩個指針所在元素都不是字母就同時向前移動。

此解法的時間複雜度是O(N)，空間複雜度是O(N)。

public String reverseOnlyLetters(String S) {
    int i = 0, j = S.length()-1;
    char[] arr = S.toCharArray();
    while (i < j) {
        char c = arr[i];
        char c2 = arr[j];
        if (Character.isLetter(c) && Character.isLetter(c2)) {
            arr[i] = c2;
            arr[j] = c;
            i++;
            j--;
        } else if (!Character.isLetter(c) && Character.isLetter(c2)) {
            i++;
        } else if (Character.isLetter(c) && !Character.isLetter(c2)) {
            j--;
        } else if (!Character.isLetter(c) && !Character.isLetter(c2)) {
            i++;
            j--;
        }
    }
    return new String(arr);
}

03 第二種解法

在雙指針的基礎上作了下變更，使用StringBuilder來拼接新的字符，可是雙指針的思路沒變。

此解法的時間複雜度是O(N)，空間複雜度是O(N)。

public String reverseOnlyLetters2(String S) {
    int j = S.length()-1, n = S.length();
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i=0; i<n; i++) {
        if (Character.isLetter(S.charAt(i))) {
            while (j>=0 && !Character.isLetter(S.charAt(j))) {
                j--;
            }
            sb.append(S.charAt(j--));
        } else {
            sb.append(S.charAt(i));
        }
    }
    return sb.toString();
}

04 第三種解法

利用棧，藉助其先進後出的特性。

先將S中的字母所有入棧，而後再遍歷S中的字符，若是是字母，就從棧頂取一位元素出來拼接，不是字母，就直接拼接當前元素。

此解法的時間複雜度是O(N)，空間複雜度是O(N)。

public String reverseOnlyLetters3(String S) {
    Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
    char[] arr = S.toCharArray();
    for (char c : arr) {
        if (Character.isLetter(c)) {
            stack.push(c);
        }
    }
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (char c : arr) {
        if (Character.isLetter(c)) {
            sb.append(stack.pop());
        } else {
            sb.append(c);
        }
    }
    return sb.toString();
}

05 小結

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