bm算法（一点课堂(多岸学院)）

1. KMP 算法

谈到字符串问题，不得不提的就是 KMP 算法，它是用来解决字符串查找的问题，可以在一个字符串（S）中查找一个子串（W）出现的位置。KMP 算法把字符匹配的时间复杂度缩小到 O(m+n) ,而空间复杂度也只有O(m)。因为“暴力搜索”的方法会反复回溯主串，导致效率低下，而KMP算法可以利用已经部分匹配这个有效信息，保持主串上的指针不回溯，通过修改子串的指针，让模式串尽量地移动到有效的位置。

来了解一下BM算法！

BM算法也是一种精确字符串匹配算法，它采用从右向左比较的方法，同时应用到了两种启发式规则，即坏字符规则 和好后缀规则 ，来决定向右跳跃的距离。基本思路就是从右往左进行字符匹配，遇到不匹配的字符后从坏字符表和好后缀表找一个最大的右移值，将模式串右移继续匹配。

《字符串匹配的KMP算法》:http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/05/Knuth%E2%80%93Morris%E2%80%93Pratt_algorithm.html

2. 替换空格

剑指offer：请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%20”。例如，当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy。

这里我提供了两种方法：①常规方法；②利用 API 解决。

//https://www.weiweiblog.cn/replacespace/ public class Solution { /** * 第一种方法：常规方法。利用String.charAt(i)以及String.valueOf(char).equals(" " * )遍历字符串并判断元素是否为空格。是则替换为"%20",否则不替换 */ public static String replaceSpace(StringBuffer str) { int length = str.length(); // System.out.println("length=" + length); StringBuffer result = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < length; i++) { char b = str.charAt(i); if (String.valueOf(b).equals(" ")) { result.append("%20"); } else { result.append(b); } } return result.toString(); } /** * 第二种方法：利用API替换掉所用空格，一行代码解决问题 */ public static String replaceSpace2(StringBuffer str) { return str.toString().replaceAll("\s", "%20"); } }

3. 最长公共前缀

Leetcode: 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 ""。

示例 1:

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

示例 2:

输入: ["dog","racecar","car"] 输出: "" 解释: 输入不存在公共前缀。

思路很简单！先利用Arrays.sort(strs)为数组排序，再将数组第一个元素和最后一个元素的字符从前往后对比即可！

public class Main { public static String replaceSpace(String[] strs) { // 如果检查值不合法及就返回空串 if (!chechStrs(strs)) { return ""; } // 数组长度 int len = strs.length; // 用于保存结果 StringBuilder res = new StringBuilder(); // 给字符串数组的元素按照升序排序(包含数字的话，数字会排在前面) Arrays.sort(strs); int m = strs[0].length(); int n = strs[len - 1].length(); int num = Math.min(m, n); for (int i = 0; i < num; i++) { if (strs[0].charAt(i) == strs[len - 1].charAt(i)) { res.append(strs[0].charAt(i)); } else break; } return res.toString(); } private static boolean chechStrs(String[] strs) { boolean flag = false; // 注意：=是赋值，==是判断 if (strs != null) { // 遍历strs检查元素值 for (int i = 0; i < strs.length; i++) { if (strs[i] != null && strs[i].length() != 0) { flag = true; } else { flag = false; } } } return flag; } // 测试 public static void main(String[] args) { String[] strs = { "customer", "car", "cat" }; // String[] strs = { "customer", "car", null };//空串 // String[] strs = {};//空串 // String[] strs = null;//空串 System.out.println(Main.replaceSpace(strs));// c } }

4. 回文串

4.1. 最长回文串

LeetCode: 给定一个包含大写字母和小写字母的字符串，找到通过这些字母构造成的最长的回文串。在构造过程中，请注意区分大小写。比如"Aa"不能当做一个回文字符串。注

意:假设字符串的长度不会超过 1010。

回文串：“回文串”是一个正读和反读都一样的字符串，比如“level”或者“noon”等等就是回文串。——百度百科 地址：https://baike.baidu.com/item/%E5%9B%9E%E6%96%87%E4%B8%B2/1274921?fr=aladdin

示例 1:

输入: "abccccdd" 输出: 7 解释: 我们可以构造的最长的回文串是"dccaccd", 它的长度是 7。

我们上面已经知道了什么是回文串？现在我们考虑一下可以构成回文串的两种情况：

统计字符出现的次数即可，双数才能构成回文。因为允许中间一个数单独出现，比如“abcba”，所以如果最后有字母落单，总长度可以加 1。首先将字符串转变为字符数组。然后遍历该数组，判断对应字符是否在hashset中，如果不在就加进去，如果在就让count++，然后移除该字符！这样就能找到出现次数为双数的字符个数。

//https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindrome/description/ class Solution { public int longestPalindrome(String s) { if (s.length() == 0) return 0; // 用于存放字符 HashSet<Character> hashset = new HashSet<Character>(); char[] chars = s.toCharArray(); int count = 0; for (int i = 0; i < chars.length; i++) { if (!hashset.contains(chars[i])) {// 如果hashset没有该字符就保存进去 hashset.add(chars[i]); } else {// 如果有,就让count++（说明找到了一个成对的字符），然后把该字符移除 hashset.remove(chars[i]); count++; } } return hashset.isEmpty() ? count * 2 : count * 2 + 1; } }

4.2. 验证回文串

LeetCode: 给定一个字符串，验证它是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。 说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。

示例 1:

输入: "A man, a plan, a canal: Panama" 输出: true

示例 2:

输入: "race a car" 输出: false //https://leetcode-cn.com/problems/valid-palindrome/description/ class Solution { public boolean isPalindrome(String s) { if (s.length() == 0) return true; int l = 0, r = s.length() - 1; while (l < r) { // 从头和尾开始向中间遍历 if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(l))) {// 字符不是字母和数字的情况 l++; } else if (!Character.isLetterOrDigit(s.charAt(r))) {// 字符不是字母和数字的情况 r--; } else { // 判断二者是否相等 if (Character.toLowerCase(s.charAt(l)) != Character.toLowerCase(s.charAt(r))) return false; l++; r--; } } return true; } }

4.3. 最长回文子串

Leetcode: LeetCode: 最长回文子串 给定一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为1000。

示例 1：

输入: "babad" 输出: "bab" 注意: "aba"也是一个有效答案。

示例 2：

输入: "cbbd" 输出: "bb"

以某个元素为中心，分别计算偶数长度的回文最大长度和奇数长度的回文最大长度。给大家大致花了个草图，不要嫌弃！

//https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindromic-substring/description/ class Solution { private int index, len; public String longestPalindrome(String s) { if (s.length() < 2) return s; for (int i = 0; i < s.length() - 1; i++) { PalindromeHelper(s, i, i); PalindromeHelper(s, i, i + 1); } return s.substring(index, index + len); } public void PalindromeHelper(String s, int l, int r) { while (l >= 0 && r < s.length() && s.charAt(l) == s.charAt(r)) { l--; r++; } if (len < r - l - 1) { index = l + 1; len = r - l - 1; } } }

4.4. 最长回文子序列

LeetCode: 最长回文子序列

给定一个字符串s，找到其中最长的回文子序列。可以假设s的最大长度为1000。

最长回文子序列和上一题最长回文子串的区别是，子串是字符串中连续的一个序列，而子序列是字符串中保持相对位置的字符序列，例如，"bbbb"可以是字符串"bbbab"的子序列但不是子串。

给定一个字符串s，找到其中最长的回文子序列。可以假设s的最大长度为1000。

示例 1:

输入: "bbbab" 输出: 4

一个可能的最长回文子序列为 "bbbb"。

示例 2:

输入: "cbbd" 输出: 2

一个可能的最长回文子序列为 "bb"。

动态规划： dp[i][j] = dp[i+1][j-1] + 2 if s.charAt(i) == s.charAt(j) otherwise, dp[i][j] = Math.max(dp[i+1][j], dp[i][j-1])

class Solution { public int longestPalindromeSubseq(String s) { int len = s.length(); int [][] dp = new int[len][len]; for(int i = len - 1; i>=0; i--){ dp[i][i] = 1; for(int j = i+1; j < len; j++){ if(s.charAt(i) == s.charAt(j)) dp[i][j] = dp[i+1][j-1] + 2; else dp[i][j] = Math.max(dp[i+1][j], dp[i][j-1]); } } return dp[0][len-1]; } }

5. 括号匹配深度

爱奇艺 2018 秋招 Java：

一个合法的括号匹配序列有以下定义:

1. 空串""是一个合法的括号匹配序列

2. 如果"X"和"Y"都是合法的括号匹配序列,"XY"也是一个合法的括号匹配序列

3. 如果"X"是一个合法的括号匹配序列,那么"(X)"也是一个合法的括号匹配序列

4. 每个合法的括号序列都可以由以上规则生成。

例如: "","()","()()","((()))"都是合法的括号序列

对于一个合法的括号序列我们又有以下定义它的深度:

1. 空串""的深度是0

2. 如果字符串"X"的深度是x,字符串"Y"的深度是y,那么字符串"XY"的深度为max(x,y)

3. 如果"X"的深度是x,那么字符串"(X)"的深度是x+1

例如: "()()()"的深度是1,"((()))"的深度是3。牛牛现在给你一个合法的括号序列,需要你计算出其深度。

输入描述: 输入包括一个合法的括号序列s,s长度length(2 ≤ length ≤ 50),序列中只包含'('和')'。 输出描述: 输出一个正整数,即这个序列的深度。

示例：

输入: (()) 输出: 2

思路草图：

代码如下：

import java.util.Scanner; /** * https://www.nowcoder.com/test/8246651/summary * * @author Snailclimb * @date 2018年9月6日 * @Description: TODO 求给定合法括号序列的深度 */ public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); String s = sc.nextLine(); int cnt = 0, max = 0, i; for (i = 0; i < s.length(); ++i) { if (s.charAt(i) == '(') cnt++; else cnt--; max = Math.max(max, cnt); } sc.close(); System.out.println(max); } }

6. 把字符串转换成整数

剑指offer: 将一个字符串转换成一个整数(实现Integer.valueOf(string)的功能，但是string不符合数字要求时返回0)，要求不能使用字符串转换整数的库函数。 数值为0或者字符串不是一个合法的数值则返回0。

//https://www.weiweiblog.cn/strtoint/ public class Main { public static int StrToInt(String str) { if (str.length() == 0) return 0; char[] chars = str.toCharArray(); // 判断是否存在符号位 int flag = 0; if (chars[0] == '+') flag = 1; else if (chars[0] == '-') flag = 2; int start = flag > 0 ? 1 : 0; int res = 0;// 保存结果 for (int i = start; i < chars.length; i++) { if (Character.isDigit(chars[i])) {// 调用Character.isDigit(char)方法判断是否是数字，是返回True，否则False int temp = chars[i] - '0'; res = res * 10 + temp; } else { return 0; } } return flag == 1 ? res : -res; } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub String s = "-12312312"; System.out.println("使用库函数转换：" + Integer.valueOf(s)); int res = Main.StrToInt(s); System.out.println("使用自己写的方法转换：" + res); } }

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