Python实现对变位词的判断

最新推荐文章于 2021-02-19 15:36:46 发布

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文章标签： python 算法

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38123824/article/details/105299076

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本文介绍了Python中判断两个单词是否为变位词的四种方法：逐字检查、排序比较、穷尽法和计数比较。其中，计数比较在时间复杂度上最优，为O(n)。讨论了在时间和空间复杂度之间的权衡，强调没有绝对最优解，只有在特定情况下找到相对稳定的解决方案。

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Python实现对变位词的判断

什么是变位词呢？即两个单词都是由相同的字母组成，而各自的字母顺序不同，譬如python和typhon，heart和earth。

变位词的判断

既然我们知道了变位词的定义，那么接下来就是实现对两个单词是否是变位词进行判断了，以下展示变位词判断的几种解法：

逐字检查
将单词1中的所有字符逐个到单词2中检查是否存在对应字符，存在就标记
实现：将词2中存在的对应字符设置None，由于字符串是不可变类型，需要先将词2字符复制到列表中
时间复杂度：O(n^2)

def anagramSolution1(s1,s2):
    alist = list(s2)    # 复制s2
    pos1 = 0
    stillok = True
    while pos1 < len(s1) and stillok:    # 循环s1的所有字符
        pos2 = 0
        found = False     # 初始化标识符
        while pos2 < len(alist) and not found:     # 与s2的字符逐个对比
            if s1[pos1] == alist[pos2]:
                found = True
            else:
                pos2 = pos2 + 1
        if found:
            alist[pos2] = None    # 找到对应，标记
        else:
            stillok = False    # 没有找到，失败
        pos1 = pos1 + 1
    return stillok
print(anagramSolution1('python','typhon'))

排序比较
实现：将两个字符串都按照字母顺序重新排序，再逐个比较字符是否相同
时间复杂度：O(n log n)

def anagramSolution2(s1,s2):
    alist1 = list(s1)
    alist2 = list(s2)

    alist1.sort()           # 对字符串进行顺序排序
    alist2.sort()
    pos = 0
    matches = True
    while pos < len(s1) and matches:
        if alist1[pos] == alist2[pos]:     # 逐个对比
            pos = pos + 1
        else:
            matches = False
    return matches
print(anagramSolution2('python','typhon'))

穷尽法
将s1的字符进行全排列，再查看s2中是否有对应的排列
时间复杂度为n的阶乘，不适合作为解决方案
计数比较
将两个字符串的字符出现的次数分别统计，进行比较，看相应字母出现的次数是否一样
时间复杂度：O(n)，从时间复杂度角度而言是最优解

def anagramSolution4(s1,s2):
    c1 = [0] * 26
    c2 = [0] * 26
    for i in range(len(s1)):
        pos = ord(s1[i]) - ord('a')     # ord函数返回字符的Unicode编码，此语句可以将字符串中的字母转换成0-25的数字
        c1[pos] = c1[pos] + 1        # 实现计数器
    for i in range(len(s2)):
        pos = ord(s2[i]) - ord('a')
        c2[pos] = c2[pos] + 1
    j = 0
    stillOK = True
    while j < 26 and stillOK:          # 计数器比较
        if c1[j] == c2[j]:
            j = j + 1
        else:
            stillOK = False
    return stillOK
print(anagramSolution4('python','typhon'))

总结

从以上几种解法可以看出，要想在时间上获得最优就需要牺牲空间存储，因此没有绝对的最优解，只有在一定的平衡下，才能找到一个问题相对稳定的解决方案。