Leetcode 125. 验证回文串

本文介绍了一种使用双指针技术验证字符串是否为回文串的方法,并提供了两种不同的实现方式,一种利用Java内置函数,另一种则手动实现了字符大小写转换及数字字母的判断。

题目

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

本题解答:双指针

本题双指针解法介绍:

  1. 一个从头开始一直找到字母/数字停止。
  2. 一个从尾部开始一直找到字母/数字停止。
  3. 忽视大小写比较二者相等性。
  4. 相等就继续,否则返回 false 。

判断 字符/数字 以及 统一字母大小写 可以有多种实现方式。

1. 使用Java库函数

使用了库函数:Character

注意:Character.toLowerCase(ch) 的返回值是 char,而不是Character对象。

代码
class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        if(s == null || s.isEmpty()) return true;
        
        int i = 0;
        int j = s.length() - 1;
        while(i < j) {
            while(i < j && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(i))) i ++;     
            while(i < j && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(j))) j --;
            if(Character.toLowerCase(s.charAt(i ++)) != Character.toLowerCase(s.charAt(j --))) return false; 
        }
        
        return true;
    }
}
结果

在这里插入图片描述

2. 自己实现字符控制

主要实现了字母大小写的统一。

两种方案:

  1. 转成大写:ch & 0b11011111 简写:ch & 0xDF
  2. 转成小写:ch | 0b00100000 简写:ch | 0x20
代码
class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        if(s == null || s.isEmpty()) return true;
        
        int i = 0;
        int j = s.length() - 1;
        while(i < j) {
            while(i < j && !isLetterOrDigit(s.charAt(i))) i ++;     
            while(i < j && !isLetterOrDigit(s.charAt(j))) j --;
            if((s.charAt(i ++) & 0xDF) != (s.charAt(j --) & 0xDF)) return false; 
        }
        
        return true;
    }
    
    
    private boolean isLetterOrDigit(char ch) {
        if(ch >= '0' && ch <= '9') return true;
        if((ch >= 'A' && ch <= 'Z') || (ch >= 'a' && ch <= 'z')) return true;
        
        return false;
    }
}
结果

在这里插入图片描述

### 解决方案 以下是基于给定引用内容以及专业知识设计的一个完整的 Java 实现来解决 LeetCode125 题——验证回文串。 #### 方法概述 为了判断一个字符串是否为有效的回文串,可以采用双指针方法。该算法通过忽略非字母数字字符并比较两端的字符逐步向中心移动。如果整个过程中未发现不匹配的情况,则认为输入字符串是一个有效回文串[^3]。 下面是具体的代码实现: ```java class Solution { public boolean isPalindrome(String s) { if (s == null || s.isEmpty()) { // 如果字符串为空或者长度为零,返回true return true; } int left = 0; // 定义左指针 int right = s.length() - 1; // 定义右指针 while (left < right) { // 当左指针小于右指针时循环 char lChar = Character.toLowerCase(s.charAt(left)); // 获取左侧字符并转换成小写 char rChar = Character.toLowerCase(s.charAt(right)); // 获取右侧字符并转换成小写 if (!Character.isLetterOrDigit(lChar)) { // 跳过非字母数字字符 left++; continue; } if (!Character.isLetterOrDigit(rChar)) { // 同样跳过右侧的非字母数字字符 right--; continue; } if (lChar != rChar) { // 若两侧字符不同则不是回文串 return false; } left++; // 移动左右指针继续下一轮比较 right--; } return true; // 所有字符均匹配成功,返回true } } ``` 上述代码的时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串 `s` 的长度;空间复杂度为 O(1)[^3]。 --- ### 测试案例分析 对于测试用例 `"A man, a plan, a canal: Panama"`,程序会先移除所有的标点符号并将大写字母转为小写形式得到 `"amanaplanacanalpanama"`。接着利用双指针对比首尾字符直至中间位置无误后确认其为回文串[^4]。 而对于另一个例子如 `"race a car"` ,经过预处理后的结果将是 `"raceacar"` 。由于 'e' 和 'c' 不相等因此最终判定它不是一个合法的回文结构[^2]。 --- ### 注意事项 需要注意的是,在实际应用中可能会遇到极端情况比如超长字符串(最大可达 \(2 \times 10^5\)),所以要确保所选编程环境能够支持如此规模的数据操作而不至于引发性能瓶颈或内存溢出等问题。 此外还需注意边界条件处理,例如当传入空字符串或是仅含特殊符号的情形都应被正确识别为真值情形之一[^1]。 ---
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