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25.验证回文串

题目

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 。

示例 1:

  • 输入: s = "A man, a plan, a canal: Panama"
  • 输出:true
  • 解释:"amanaplanacanalpanama" 是回文串。

示例 2:

  • 输入:s = "race a car"
  • 输出:false
  • 解释:"raceacar" 不是回文串。 示例 3:

  • 输入:s = " "

  • 输出:true
  • 解释:在移除非字母数字字符之后,s 是一个空字符串 "" 。
  • 由于空字符串正着反着读都一样,所以是回文串。

提示:

  • 1 <= s.length <= 2 * 105
  • s 仅由可打印的 ASCII 字符组成

思路

方法一

最简单的方法是对字符串 s 进行一次遍历,并将其中的字母和数字字符进行保留,放在另一个字符串 sgood 中。这样我们只需要判断 sgood 是否是一个普通的回文串即可。

判断的方法有两种:

  • 第一种是使用语言中的字符串翻转 API 得到 sgood 的逆序字符串 sgood_rev,只要这两个字符串相同,那么 sgood 就是回文串。
  • 第二种是使用双指针。初始时,左右指针分别指向 sgood 的两侧,随后我们不断地将这两个指针相向移动,每次移动一步,并判断这两个指针指向的字符是否相同。当这两个指针相遇时,就说明 sgood 时回文串。
class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        StringBuffer sgood = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if (Character.isLetterOrDigit(ch)) {
                sgood.append(Character.toLowerCase(ch));
            }
        }
        int n = sgood.length();
        int left = 0, right = n - 1;
        while (left < right) {
            if (Character.toLowerCase(sgood.charAt(left)) != Character.toLowerCase(sgood.charAt(right))) {
                return false;
            }
            ++left;
            --right;
        }
        return true;
    }
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),其中n是字符串s的长度。

  • 空间复杂度:O(n)。由于我们需要将所有的字母和数字字符存放在另一个字符串中,在最坏情况下,新的字符串sgood与原字符串s完全相同,因此需要使用 O(n) 的空间。

方法二:在原字符串上直接判断

我们可以对方法一中第二种判断回文串的方法进行优化,就可以得到只使用 O(1) 空间的算法。

我们直接在原字符串 s 上使用双指针。在移动任意一个指针时,需要不断地向另一指针的方向移动,直到遇到一个字母或数字字符,或者两指针重合为止。

也就是说,我们每次将指针移到下一个字母字符或数字字符,再判断这两个指针指向的字符是否相同。

class Solution {
    fun isPalindrome(s: String): Boolean {
        if (s.isEmpty()) {
            return true
        }
        val length = s.length
        var leftIndex = 0
        var rightIndex = length - 1
        while (leftIndex < rightIndex) {
            if (!Character.isLetterOrDigit(s[leftIndex])) {
                leftIndex ++
                continue
            }

            if (!Character.isLetterOrDigit(s[rightIndex])) {
                rightIndex --
                continue
            }

            if (!s[leftIndex].equals(s[rightIndex], true)) {
                return false
            } else {
                leftIndex++
                rightIndex--
            }
        }
        return true
    }
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),其中n是字符串s的长度。

  • 空间复杂度:O(1)。

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