[Leetcode] 345. Reverse Vowels of a String

Description:
Write a function that takes a string as input and reverse only the vowels of a string.

Example 1:
Given s = “hello”, return “holle”.

Example 2:
Given s = “leetcode”, return “leotcede”.

Note:
The vowels does not include the letter “y”.

解法一：
基本思想：set的使用，对撞指针。
思路：将元音字母存入set中，利用set的.find()方法，返回的是找到的元素的下标，否则返回.end()。对撞指针用于从头从尾找到元音然后进行swap。
Time: O(n^2)
Space: O(1)

class Solution {
public:
    string reverseVowels(string s) {
        if(s.size() == 0)
            return s;

        set<char> vowels = {'A','E','I','O','U','a','e','i','o','u'}; //因为无需排序，可以直接用unordered_set

        int i = 0, j = s.size() - 1;
        while(i < j){
            while(vowels.find(s[i])==vowels.end()) //set的find()时间复杂度O(logn), unordered_set的find()时间复杂度O(1)
                i++;
            while(vowels.find(s[j])==vowels.end())
                j--;
            if(i >= j) //注意是>=，不是==，如果是i==j则有可能在swap过一次以后，i遍历到原j位置，j遍历到原i位置，然后又swap回来了，此时i>j
                break;
            if(s[i]!=s[j])
                swap(s[i],s[j]);//对于都是元音时，不论是否swap，都要i++,j--，因此i++,j--不能写在括号里
            i++; 
            j--;
        }
        return s;
    }
};

算法细节：

• 在判断i,j是否相遇时，不能写if(i==j)，要写if(i>=j)，这是因为有可能i,j直接跨越了等于的条件，直接变成i>j，如在“hello”的输入中，元音第一次交换，变成“holle”，然后i到达了j原来的位置，j到达了i原来的位置，此时i不等于j，i>j，如果是if(i==j)那么它们又会换回来，最终输出“hello”，这是有问题的。
• 在存元音到set中时，由于可以是无序的，那么可以使用unordered_set来存。set的find函数时间复杂度O(logn)（底层采用平衡树），而unordered_set的查找函数.find()时间复杂度是O(1)。(底层采用哈希表)
• 注意swap完之后的i++,j–不能写在中括号中间，因为判断两个元音是否相等是为了减少unnecessary swap，不管这两个元音是否swap，都要继续前进，也就是i++,j–

解法二：
基本思想：巧用ASCII范围。

class Solution {
public:
    string reverseVowels(string s) {
        int dict[256] = {0};
        dict['a'] = 1, dict['A'] = 1;
        dict['e'] = 1, dict['E'] = 1;
        dict['i'] = 1, dict['I'] = 1;
        dict['o'] = 1, dict['O'] = 1;
        dict['u'] = 1, dict['U'] = 1;
        int i = 0, j = (int)s.size() - 1;
        while(i < j){
            while(i < j && dict[s[i]] == 0) i++;
            while(i < j && dict[s[j]] == 0) j--;
            swap(s[i],s[j]);
            i++;j--;
        }
        return s;
    }
};

算法细节：

• 同样注意swap完之后的i++,j–不能写在中括号中间，因为判断两个元音是否相等是为了减少unnecessary swap，不管这两个元音是否swap，都要继续前进，也就是i++,j–