LeetCode 125. 验证回文串

Posted 2021-11-23 ZSYL

LeetCode 125. 验证回文串

• 题目描述
• 方法一：筛选 + 判断
• • C++
  • Java
  • Python
• 方法二：双指针
• • C++
  • Java
  • Python
  • 优化

题目描述

给定一个字符串，验证它是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。

说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。

示例:

输入: “A man, a plan, a canal: Panama” 输出: true
解释：“amanaplanacanalpanama” 是回文串

方法一：筛选 + 判断

最简单的方法是对字符串 s 进行一次遍历，并将其中的字母和数字字符进行保留，放在另一个字符串 sgood 中。这样我们只需要判断 sgood 是否是一个普通的回文串即可。

判断的方法有两种。第一种是使用语言中的字符串翻转 API 得到 sgood 的逆序字符串 sgood_rev，只要这两个字符串相同，那么 sgood 就是回文串。

C++

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(string s) {
        string sgood;
        for (char ch: s) {
            if (isalnum(ch)) {
                sgood += tolower(ch);
            }
        }
        string sgood_rev(sgood.rbegin(), sgood.rend());
        return sgood == sgood_rev;
    }
};

Java

class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        StringBuffer sgood = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if (Character.isLetterOrDigit(ch)) {
                sgood.append(Character.toLowerCase(ch));
            }
        }
        StringBuffer sgood_rev = new StringBuffer(sgood).reverse();
        return sgood.toString().equals(sgood_rev.toString());
    }
}

Python

class Solution:
    def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
        sgood = "".join(ch.lower() for ch in s if ch.isalnum())
        return sgood == sgood[::-1]

方法二：双指针

初始时，左右指针分别指向 sgood 的两侧，随后我们不断地将这两个指针相向移动，每次移动一步，并判断这两个指针指向的字符是否相同。当这两个指针相遇时，就说明 sgood 时回文串。

C++

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(string s) {
        string sgood;
        for (char ch: s) {
            if (isalnum(ch)) {
                sgood += tolower(ch);
            }
        }
        int n = sgood.size();
        int left = 0, right = n - 1;
        while (left < right) {
           if (sgood[left] != sgood[right]) {
                return false;
            }
            ++left;
            --right;
        }
        return true;
    }
};

Java

class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        StringBuffer sgood = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if (Character.isLetterOrDigit(ch)) {
                sgood.append(Character.toLowerCase(ch));
            }
        }
        int n = sgood.length();
        int left = 0, right = n - 1;
        while (left < right) {
            if (Character.toLowerCase(sgood.charAt(left)) != Character.toLowerCase(sgood.charAt(right))) {
                return false;
            }
            ++left;
            --right;
        }
        return true;
    }
}

Python

class Solution:
    def isPalindrome(self, s: str) -> bool:
        sgood = "".join(ch.lower() for ch in s if ch.isalnum())
        n = len(sgood)
        left, right = 0, n - 1
        
        while left < right:
            if sgood[left] != sgood[right]:
                return False
            left, right = left + 1, right - 1
        return True

复杂度分析

• 时间复杂度：O(∣s∣)，其中 ∣s∣ 是字符串 s 的长度。
• 空间复杂度：O(∣s∣)。由于我们需要将所有的字母和数字字符存放在另一个字符串中，在最坏情况下，新的字符串sgood 与原字符串 s 完全相同，因此需要使用 O(∣s∣) 的空间。

优化

在原字符串上直接判断

我们可以对方法一中第二种判断回文串的方法进行优化，就可以得到只使用 O(1) 空间的算法。

我们直接在原字符串 s 上使用双指针。在移动任意一个指针时，需要不断地向另一指针的方向移动，直到遇到一个字母或数字字符，或者两指针重合为止。也就是说，我们每次将指针移到下一个字母字符或数字字符，再判断这两个指针指向的字符是否相同。

class Solution {
    public boolean isPalindrome(String s) {
        int n = s.length();
        int left = 0, right = n - 1;
        while (left < right) {
            while (left < right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(left))) {
                ++left;
            }
            while (left < right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(right))) {
                --right;
            }
            if (left < right) {
                if (Character.toLowerCase(s.charAt(left)) != Character.toLowerCase(s.charAt(right))) {
                    return false;
                }
                ++left;
                --right;
            }
        }
        return true;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(∣s∣)，其中 ∣s∣ 是字符串 s 的长度。

• 空间复杂度：O(1)。

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