18 道 Java 字符串相关算法题思路简介及代码实现

zp8126

于 2024-04-02 22:27:24 发布

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分类专栏： java 解题训练文章标签： java 算法 python

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模拟实现trim()方法

创建一个函数，遍历字符串，记录第一个非空格字符的位置作为左边界，同时记录最后一个非空格字符的位置作为右边界，然后截取左右边界的子串。

字符串反转

整体反转：将字符串转换为字符数组，使用双指针交换首尾字符直至中间，然后重新构建字符串。

指定部分反转：同样将子串转换为字符数组，使用双指针交换指定范围内的首尾字符。

查找子串出现次数

使用indexOf()方法，从头开始查找子串，每当找到一个就更新计数，并将下次查找的起始位置设为本次查找结束位置+1，直到找不到为止。

判断字符串是否为回文

可以通过比较字符串与其反转字符串是否相等来判断，或者利用双指针从两端向中间移动比较字符是否一致。

连接字符串不使用+或concat()

创建一个StringBuilder或StringBuffer对象，调用append()方法逐个添加字符串，最后调用toString()方法返回结果。

替换子串

使用StringBuilder的replace()方法，或者手动遍历字符串并在发现匹配子串时插入新子串。

检查字符串是否包含连续重复字符

遍历字符串，比较当前字符与下一个字符是否相等，若相等则表示存在连续重复字符。

删除字符串中连续的重复字符

创建一个新的StringBuilder，遍历输入字符串，在连续字符重复时只将首个字符添加至新字符串中。

翻转单词顺序

分割字符串为单词数组，然后逆序遍历数组并将单词之间加入空格，最后合并成新的字符串。

字符串中最长的公共前后缀

从前向后遍历字符串，同时从后向前遍历字符串，对比两者的字符，找到最长的公共前缀和后缀。

KMP算法实现

构建next数组，用于存储模式串的部分匹配值，然后在文本串中搜索，失败时利用next数组快速回溯。

Z字形变换

创建一个二维数组模拟Z字形路径，根据行数和列数的奇偶性决定字符的填充方向。

判断两个字符串是否互为变形词（异位词）

将两个字符串转换为字符数组并排序，比较排序后的数组是否相等。

计算字符串的最长递增子序列

使用动态规划思想，dp[i]表示以第i个字符结尾的最长递增子序列长度，遍历字符串更新dp数组。

字符串分割问题

使用Java的split()方法传入分隔符，或者手动遍历字符串并根据分隔符切割成子串放入数组。

最小窗口子串

使用滑动窗口方法，维持一个满足条件的窗口，不断尝试收缩和扩展窗口，记录满足条件的最小区间。

验证括号的有效性

使用栈数据结构，遍历字符串，遇到左括号入栈，遇到右括号检查栈顶元素是否与之匹配，匹配则出栈，遍历结束后栈为空则有效。

字符替换求解最小子串

计算字符映射后的字符串与目标字符串的编辑距离（Levenshtein距离），编辑距离即为最少替换次数。

1. 模拟实现trim()方法

public String customTrim(String str) {
   
   
    int start = 0, end = str.length() - 1;
    while (start < str.length() && str.charAt(start) == ' ') start++;
    while (end >= 0 && str.charAt(end) == ' ') end--;
    return str.substring(start, end + 1);
}

2. 字符串反转

public String reverseWholeString(String s) {
   
   
    char[] chars = s.toCharArray();
    int start = 0, end = chars.length - 1;
    while (start < end) {
   
   
        char temp = chars[start];
        chars[start] = chars[end];
        chars[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
    return new String(chars);
}

// 反转指定部分字符串
public String reverseSubstring(String s, int i, int j) {
   
   
    char[] chars = s.toCharArray();
    while (i < j) {
   
   
        char temp = chars[i];
        chars[i] = chars[j];
        chars[j] = temp;
        i++;
        j--;
    }
    return new String(chars);
}

3. 查找子串出现次数

public int countSubStr(String str, String subStr) {
   
   
    int count = 0;
    int index = 0;
    while ((index = str.indexOf(subStr, index)) != -1) {
   
   
        count++;
        index += subStr.length();
    }
    return count;
}

4. 判断字符串是否为回文：

public boolean isPalindrome(String str) {
   
   
    // 移除非字母数字字符并转换为小写
    str = str.replaceAll("[^a-zA-Z0-9]", "").toLowerCase();
    
    int start = 0, end = str.length() - 1;
    while (start < end) {
   
   
        if (str.charAt(start) != str.charAt(end)) {
   
   
            return false;
        }
        start++;
        end--;
    }
    return true;
}

或最简单实现：

public boolean isPalindrome(String str) {
   
     
    return new StringBuffer(str).reverse().toString().equals(str);
}

5. 连接字符串不使用 `+` 或 `concat()`：

import java.util.Arrays;

public String concatenateStrings(String... strings) {
   
   
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (String str : strings) {
   
   
        sb.append(str);
    }
    return sb.toString();
}

// 使用方式