Skip to content

Latest commit

 

History

History
441 lines (374 loc) · 10.2 KB

File metadata and controls

441 lines (374 loc) · 10.2 KB
comments difficulty edit_url tags
true
中等
贪心
哈希表
字符串
计数
排序
堆(优先队列)

English Version

题目描述

给定一个字符串 s ,检查是否能重新排布其中的字母,使得两相邻的字符不同。

返回 s 的任意可能的重新排列。若不可行,返回空字符串 "" 。

 

示例 1:

输入: s = "aab"
输出: "aba"

示例 2:

输入: s = "aaab"
输出: ""

 

提示:

  • 1 <= s.length <= 500
  • s 只包含小写字母

解法

方法一:哈希表

利用哈希表 cnt 统计字符串 s 中每个字符出现的次数。

若最大的出现次数 mx 大于 (n + 1) / 2,说明一定会存在两个相同字符相邻,直接返回 ''。

否则,按字符出现频率从大到小遍历,依次间隔 1 个位置填充字符。若位置大于等于 n,则重置为 1 继续填充。

Python3

class Solution:
    def reorganizeString(self, s: str) -> str:
        n = len(s)
        cnt = Counter(s)
        mx = max(cnt.values())
        if mx > (n + 1) // 2:
            return ''
        i = 0
        ans = [None] * n
        for k, v in cnt.most_common():
            while v:
                ans[i] = k
                v -= 1
                i += 2
                if i >= n:
                    i = 1
        return ''.join(ans)

Java

class Solution {
    public String reorganizeString(String s) {
        int[] cnt = new int[26];
        int mx = 0;
        for (char c : s.toCharArray()) {
            int t = c - 'a';
            ++cnt[t];
            mx = Math.max(mx, cnt[t]);
        }
        int n = s.length();
        if (mx > (n + 1) / 2) {
            return "";
        }
        int k = 0;
        for (int v : cnt) {
            if (v > 0) {
                ++k;
            }
        }
        int[][] m = new int[k][2];
        k = 0;
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            if (cnt[i] > 0) {
                m[k++] = new int[] {cnt[i], i};
            }
        }
        Arrays.sort(m, (a, b) -> b[0] - a[0]);
        k = 0;
        StringBuilder ans = new StringBuilder(s);
        for (int[] e : m) {
            int v = e[0], i = e[1];
            while (v-- > 0) {
                ans.setCharAt(k, (char) ('a' + i));
                k += 2;
                if (k >= n) {
                    k = 1;
                }
            }
        }
        return ans.toString();
    }
}

C++

class Solution {
public:
    string reorganizeString(string s) {
        vector<int> cnt(26);
        for (char& c : s) ++cnt[c - 'a'];
        int mx = *max_element(cnt.begin(), cnt.end());
        int n = s.size();
        if (mx > (n + 1) / 2) return "";
        vector<vector<int>> m;
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            if (cnt[i]) m.push_back({cnt[i], i});
        }
        sort(m.begin(), m.end());
        reverse(m.begin(), m.end());
        string ans = s;
        int k = 0;
        for (auto& e : m) {
            int v = e[0], i = e[1];
            while (v--) {
                ans[k] = 'a' + i;
                k += 2;
                if (k >= n) k = 1;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func reorganizeString(s string) string {
	cnt := make([]int, 26)
	for _, c := range s {
		t := c - 'a'
		cnt[t]++
	}
	mx := slices.Max(cnt)
	n := len(s)
	if mx > (n+1)/2 {
		return ""
	}
	m := [][]int{}
	for i, v := range cnt {
		if v > 0 {
			m = append(m, []int{v, i})
		}
	}
	sort.Slice(m, func(i, j int) bool {
		return m[i][0] > m[j][0]
	})
	ans := make([]byte, n)
	k := 0
	for _, e := range m {
		v, i := e[0], e[1]
		for v > 0 {
			ans[k] = byte('a' + i)
			k += 2
			if k >= n {
				k = 1
			}
			v--
		}
	}
	return string(ans)
}

Rust

use std::collections::{BinaryHeap, HashMap, VecDeque};

impl Solution {
    #[allow(dead_code)]
    pub fn reorganize_string(s: String) -> String {
        let mut map = HashMap::new();
        let mut pq = BinaryHeap::new();
        let mut ret = String::new();
        let mut queue = VecDeque::new();
        let n = s.len();

        // Initialize the HashMap
        for c in s.chars() {
            map.entry(c)
                .and_modify(|e| {
                    *e += 1;
                })
                .or_insert(1);
        }

        // Initialize the binary heap
        for (k, v) in map.iter() {
            if 2 * *v - 1 > n {
                return "".to_string();
            } else {
                pq.push((*v, *k));
            }
        }

        while !pq.is_empty() {
            let (v, k) = pq.pop().unwrap();
            ret.push(k);
            queue.push_back((v - 1, k));
            if queue.len() == 2 {
                let (v, k) = queue.pop_front().unwrap();
                if v != 0 {
                    pq.push((v, k));
                }
            }
        }

        if ret.len() == n {
            ret
        } else {
            "".to_string()
        }
    }
}

方法二:贪心 + 哈希表 + 优先队列(大根堆)

先用哈希表 cnt 统计每个字母出现的次数,然后构建一个大根堆 pq,其中每个元素是一个 (v, c) 的元组,其中 c 是字母,v 是字母出现的次数。

重排字符串时,我们每次从堆顶弹出一个元素 (v, c),将 c 添加到结果字符串中,并将 (v-1, c) 放入队列 q 中。当队列 q 的长度达到 $k$ (本题中 $k$ 为 2)及以上时,弹出队首元素,若此时 v 大于 0,则将队首元素放入堆中。循环,直至堆为空。

最后判断结果字符串的长度,若与 s 长度相等,则返回结果字符串,否则返回空串。

时间复杂度 $O(n\log n)$,其中 $n$ 是字符串 s 的长度。

相似题目:

Python3

class Solution:
    def reorganizeString(self, s: str) -> str:
        return self.rearrangeString(s, 2)

    def rearrangeString(self, s: str, k: int) -> str:
        h = [(-v, c) for c, v in Counter(s).items()]
        heapify(h)
        q = deque()
        ans = []
        while h:
            v, c = heappop(h)
            v *= -1
            ans.append(c)
            q.append((v - 1, c))
            if len(q) >= k:
                w, c = q.popleft()
                if w:
                    heappush(h, (-w, c))
        return "" if len(ans) != len(s) else "".join(ans)

Java

class Solution {
    public String reorganizeString(String s) {
        return rearrangeString(s, 2);
    }

    public String rearrangeString(String s, int k) {
        int n = s.length();
        int[] cnt = new int[26];
        for (char c : s.toCharArray()) {
            ++cnt[c - 'a'];
        }
        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> b[0] - a[0]);
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            if (cnt[i] > 0) {
                pq.offer(new int[] {cnt[i], i});
            }
        }
        Deque<int[]> q = new ArrayDeque<>();
        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        while (!pq.isEmpty()) {
            var p = pq.poll();
            int v = p[0], c = p[1];
            ans.append((char) ('a' + c));
            q.offer(new int[] {v - 1, c});
            if (q.size() >= k) {
                p = q.pollFirst();
                if (p[0] > 0) {
                    pq.offer(p);
                }
            }
        }
        return ans.length() == n ? ans.toString() : "";
    }
}

C++

class Solution {
public:
    string reorganizeString(string s) {
        return rearrangeString(s, 2);
    }

    string rearrangeString(string s, int k) {
        unordered_map<char, int> cnt;
        for (char c : s) ++cnt[c];
        priority_queue<pair<int, char>> pq;
        for (auto& [c, v] : cnt) pq.push({v, c});
        queue<pair<int, char>> q;
        string ans;
        while (!pq.empty()) {
            auto [v, c] = pq.top();
            pq.pop();
            ans += c;
            q.push({v - 1, c});
            if (q.size() >= k) {
                auto p = q.front();
                q.pop();
                if (p.first) {
                    pq.push(p);
                }
            }
        }
        return ans.size() == s.size() ? ans : "";
    }
};

Go

func reorganizeString(s string) string {
	return rearrangeString(s, 2)
}

func rearrangeString(s string, k int) string {
	cnt := map[byte]int{}
	for i := range s {
		cnt[s[i]]++
	}
	pq := hp{}
	for c, v := range cnt {
		heap.Push(&pq, pair{v, c})
	}
	ans := []byte{}
	q := []pair{}
	for len(pq) > 0 {
		p := heap.Pop(&pq).(pair)
		v, c := p.v, p.c
		ans = append(ans, c)
		q = append(q, pair{v - 1, c})
		if len(q) >= k {
			p = q[0]
			q = q[1:]
			if p.v > 0 {
				heap.Push(&pq, p)
			}
		}
	}
	if len(ans) == len(s) {
		return string(ans)
	}
	return ""
}

type pair struct {
	v int
	c byte
}

type hp []pair

func (h hp) Len() int { return len(h) }
func (h hp) Less(i, j int) bool {
	a, b := h[i], h[j]
	return a.v > b.v
}
func (h hp) Swap(i, j int) { h[i], h[j] = h[j], h[i] }
func (h *hp) Push(v any)   { *h = append(*h, v.(pair)) }
func (h *hp) Pop() any     { a := *h; v := a[len(a)-1]; *h = a[:len(a)-1]; return v }