华为机试—字符串排序

题目

对于给定的由可见字符和空格组成的字符串，按照下方的规则进行排序：

• 按照字母表中的顺序排序（不区分大小写）；
• 同一字母的大小写同时存在时，按照输入顺序排列；
• 非字母字符保持原来的位置不参与排序；

直接输出排序后的字符串。字符串由 ASCII 码在 32 到 126 范围内的字符组成。

示例

示例1

输入：BabA

输出：aABb

示例2

输入：Hello NowCoder!

输出：CdeeH llNooorw!

分析

为了实现对给定字符串按照指定规则进行排序，可以采用以下思路：

1. 遍历字符串，提取其中的字母并存储到一个新的容器中
2. 对存储字母的容器进行排序，排序时不区分大小写
3. 再次遍历原字符串，将排序后的字母依次放回原字符串中字母的位置，非字母字符保持不变

线性遍历+稳定排序

为了满足 “同一字母的大小写同时存在时，按照输入顺序排列” 这一规则，我们可以使用稳定排序算法来处理提取出的字母。std::stable_sort 可以保证相等元素的相对顺序不变。

时间复杂度：O()，其中  是字符串的长度， 是字符串中字母的数量

空间复杂度：O()

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// 自定义比较函数，不区分大小写进行比较
bool compare(char a, char b) {
    return tolower(a) < tolower(b);
}
int main() {
    string s;
    // 读取输入的字符串
    getline(cin, s);
    vector<char> letters;
    // 提取字符串中的字母
    for (char c : s) {
        if (isalpha(c)) {
            letters.push_back(c);
        }
    }
    // 使用稳定排序对字母进行排序，不区分大小写
    stable_sort(letters.begin(), letters.end(), compare);
    int letterIndex = 0;
    string result;
    // 构建排序后的字符串
    for (char c : s) {
        if (isalpha(c)) {
            result += letters[letterIndex++];
        } else {
            result += c;
        }
    }
    // 输出排序后的字符串
    cout << result << endl;
    return 0;
}    

知识充电

tolower() 函数

tolower 函数是 C 和 C++ 标准库中的一个字符处理函数，用于将一个字符转换为小写形式。

C 中的 tolower 函数

#include <ctype.h>
int tolower(int c);

C++ 中的 tolower 函数

#include <cctype>
int tolower(int c);

tolower 函数仅对 ASCII 字符集中的大写字母有效，对于非 ASCII 字符或者非字母字符，它会直接返回原字符。由于返回值类型是 int，在将结果赋值给 char 类型变量时，可能需要进行类型转换。对应的反函数是 toupper 函数。

isalpha() 函数

isalpha 函数是 C 和 C++ 标准库中的一个字符处理函数，主要用于判断一个字符是否为字母（包括大写字母和小写字母）。

C 中的 isalpha 函数

#include <ctype.h>
int isalpha(int c);

C++ 中的 isalpha 函数

#include <cctype>
int isalpha(int c);

参数 c 是一个 int 类型的值，不过在实际使用时通常传入一个 char 类型的值，函数会将其自动转换为 int 类型。isalpha 函数是基于 ASCII 字符集来判断字母的，如果 c 是字母，函数返回一个非零值；如果 c 不是字母，则返回 0。

getline() 函数

getline 函数在 C++ 中是一个常用的输入函数，主要用于从输入流中读取一行字符并存储到字符串对象中。

原型

#include <iostream>
#include <string>

std::istream& getline(std::istream& is, std::string& str, char delim);//delim（可选）：指定行分隔符，默认为换行符 '\n'
std::istream& getline(std::istream& is, std::string& str);

举例

//std::getline(std::cin, line) 从标准输入读取一行内容，直到遇到换行符 '\n' 为止，并将读取的内容存储到 line 字符串中
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string line;
    std::cout << "请输入一行文本：";
    std::getline(std::cin, line);
    std::cout << "你输入的文本是：" << line << std::endl;
    return 0;
}

//指定了分隔符为逗号 ','，程序会从标准输入读取内容，直到遇到逗号为止，并将读取的内容存储到 input 字符串中
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string input;
    std::cout << "请输入以逗号分隔的内容：";
    std::getline(std::cin, input, ',');
    std::cout << "读取到的内容是：" << input << std::endl;
    return 0;
}