算法笔记-lc-777. 在LR字符串中交换相邻字符（简单）

题目

题干

在一个由 ‘L’ , ‘R’ 和 ‘X’ 三个字符组成的字符串（例如"RXXLRXRXL"）中进行移动操作。一次移动操作指用一个"LX"替换一个"XL"，或者用一个"XR"替换一个"RX"。现给定起始字符串start和结束字符串end，请编写代码，当且仅当存在一系列移动操作使得start可以转换成end时， 返回True。

示例 :

输入: start = “RXXLRXRXL”, end = “XRLXXRRLX”
输出: True
解释:
我们可以通过以下几步将start转换成end:
RXXLRXRXL ->
XRXLRXRXL ->
XRLXRXRXL ->
XRLXXRRXL ->
XRLXXRRLX

提示：

1 <= len(start) = len(end) <= 10000。
start和end中的字符串仅限于’L’, ‘R’和’X’。

题解

方法一：双指针

每次移动操作将 “XL" 替换成“LX"，或将 “RX" 替换成“XR"，等价于如下操作：

如果一个字符‘L’ 左侧的相邻字符是‘X’，则将字符 ‘L’ 向左移动一位，将其左侧的 ‘X’ 向右移动一位；

如果一个字符‘R’ 右侧的相邻字符是‘X’，则将字符 \text{`R’}‘R’ 向右移动一位，将其右侧的 ‘X’ 向左移动一位。

由于每次移动操作只是交换两个相邻字符，不会增加或删除字符，因此如果可以经过一系列移动操作将start 转换成 end，则start 和 end 满足每一种字符的数量分别相同，字符‘R’ 的相对顺序相同，且每个‘L’ 在end 中的下标小于等于对应的‘L’ 在 start 中的下标，以及每个 ‘R’ 在end 中的下标大于等于对应的 ‘R’ 在 \textit{start}start 中的下标。

因此，可以通过判断start 和 end 中的所有‘L’ 和‘R’ 是否符合替换后的规则，判断是否可以经过一系列移动操作将 start 转换成end。

用 n 表示start 和end 的长度，用 i 和 j 分别表示start 和 end 中的下标，从左到右遍历start 和end，跳过所有的 ‘X’，当 i 和 j都小于 n 时，比较非 ‘X’ 的字符：

如果 start[i] ！=end[j]，则 start 和 end 中的当前字符不匹配，返回 false；

如果 start[i]=end[j]，则当前字符是 ‘L’ 时应有i≥j，当前字符是‘R’ 时应有i≤j，如果当前字符与两个下标的关系不符合该规则，返回false。

如果 i 和 j 中有一个下标大于等于 n，则有一个字符串已经遍历到末尾，继续遍历另一个字符串中的其余字符，如果其余字符中出现非 ‘X’ 的字符，则该字符不能与任意字符匹配，返回 false。

如果 start 和 end 遍历结束之后没有出现不符合移动操作的情况，则可以经过一系列移动操作将start 转换成 end，返回true。

class Solution {
    public boolean canTransform(String start, String end) {
        int n = start.length();
        int i = 0, j = 0;
        while (i < n && j < n) {
            while (i < n && start.charAt(i) == 'X') {
                i++;
            }
            while (j < n && end.charAt(j) == 'X') {
                j++;
            }
            if (i < n && j < n) {
                if (start.charAt(i) != end.charAt(j)) {
                    return false;
                }
                char c = start.charAt(i);
                if ((c == 'L' && i < j) || (c == 'R' && i > j)) {
                    return false;
                }
                i++;
                j++;
            }
        }
        while (i < n) {
            if (start.charAt(i) != 'X') {
                return false;
            }
            i++;
        }
        while (j < n) {
            if (end.charAt(j) != 'X') {
                return false;
            }
            j++;
        }
        return true;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串start 和end 的长度。需要遍历两个字符串各一次。

空间复杂度：O(1)。只需要使用常量的额外空间。