leetcode_双指针 125.验证回文串

125.验证回文串

  • 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 。

法1: re.sub

  • re.sub() 是 Python re(正则表达式)模块中的一个函数,用于替换字符串中匹配指定正则表达式的部分
  • 基本语法: re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0), 其中
    • pattern:要匹配的正则表达式(字符串或 re 对象)
    • repl:替换的内容(可以是字符串、函数或 lambda 表达式)
    • string:要操作的原始字符串
    • count(可选):最大替换次数(默认为 0,表示替换所有匹配项)
    • flags(可选):正则标志(如 re.IGNORECASE 忽略大小写)
class Solution(object):
    def isPalindrome(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: bool
        """
        s = s.lower()  # 转换为小写
        s = re.sub(r'[^a-z0-9]', '', s)  # 移除非字母数字字符
        i = 0
        j = len(s) - 1
        while i < j:
            if s[i] == s[j]:
                i +=1
                j -=1
            else:
                return False
        return True
  • 时间复杂度分析
    s.lower() ——O(n)
    re.sub() ——O(n)
    while 循环 ——O(n/2) = O(n)
    总时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(n)(因 re.sub() 生成了一个新字符串)

法2: 利用isalnum()

  • isalnum() 可用于筛选字母数字字符,在处理字符串时经常用到,例如:

    • 验证用户名或密码格式
    • 清理文本数据
    • 检查输入是否包含非法字符
class Solution(object):
    def isPalindrome(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: bool
        """
        s = s.lower()  # 转换为小写
        s = ''.join(c for c in s if c.isalnum())  # 仅保留字母数字字符
        return s == s[::-1]  # 反转字符串后对比
  • 时间复杂度分析
    s.lower() ——O(n)
    join() ——O(n)
    isalnum() ——O(n)
    s[::-1] —— O(n)
    总时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度分析
    s.lower():返回一个新的字符串,O(n) 空间
    ‘’.join(c for c in s if c.isalnum()):创建一个新的字符串存储过滤后的字符,O(n) 空间
    s[::-1]:创建一个字符串的反转副本,O(n) 空间
    总空间复杂度:O(n)
### 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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