题解 |「力扣」第 1177 题:构建回文串检测

摘要:本题需要充分挖掘回文的性质,重点理解「重新排列」这个题目中的关键字,并且充分理解「异或」运算的特点。

题解 |「力扣」第 1177 题:构建回文串检测

给你一个字符串 s,请你对 s 的子串进行检测。

每次检测,待检子串都可以表示为 queries[i] = [left, right, k]。我们可以 重新排列 子串 s[left], ..., s[right],并从中选择 最多 k 项替换成任何小写英文字母。

如果在上述检测过程中,子串可以变成回文形式的字符串,那么检测结果为 true,否则结果为 false

返回答案数组 answer[],其中 answer[i] 是第 i 个待检子串 queries[i] 的检测结果。

注意:在替换时,子串中的每个字母都必须作为 独立的 项进行计数,也就是说,如果 s[left..right] = "aaa"k = 2,我们只能替换其中的两个字母。(另外,任何检测都不会修改原始字符串 s,可以认为每次检测都是独立的)。

示例:

输入:s = "abcda", queries = [[3,3,0],[1,2,0],[0,3,1],[0,3,2],[0,4,1]]
输出:[true,false,false,true,true]
解释:
queries[0] : 子串 = "d",回文。
queries[1] : 子串 = "bc",不是回文。
queries[2] : 子串 = "abcd",只替换 1 个字符是变不成回文串的。
queries[3] : 子串 = "abcd",可以变成回文的 "abba"。 也可以变成 "baab",先重新排序变成 "bacd",然后把 "cd" 替换为 "ab"。
queries[4] : 子串 = "abcda",可以变成回文的 "abcba"。
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提示:

  • 1s.length,queries.length1051 \le s.length, queries.length \le 10^5
  • 0queries[i][0]queries[i][1]<s.length0 \le queries[i][0] \le queries[i][1] < s.length
  • 0queries[i][2]s.length0 \le queries[i][2] \le s.length
  • s 中只有小写英文字母

知识点

  • 异或前缀和的和组成了区间里的信息;
  • 本题还利用的「状态压缩」的技巧。

思路分析

  • 替换最多 k 次以后还可以调整小写英文字母的位置,组成回文;
  • 暴力解法是枚举所有子串 s[i..j] 中 26 个小写英文字母出现的次数;
  • 重点理解「重新排列」这个词,怎么排列其实题目并不关心,因此我们只需要关心 每一个 query 的字符出现的次数
  • query 表示的是字符串的连续子区间,因此我们需要掌握字符串的子区间里字符出现的次数;
  • 重点:回文性质中,如果一个字符出现偶数次,可以把它们放在字符串对称的位置,出现偶数次的字符串我们可以不关心。换句话说,k 次使用机会应该先满足出现次数为奇数的字符串,并且只应该替换单独的,不可以组成配对的字符;
  • 要掌握连续子区间里的信息,容易想到使用前缀和。

参考代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {

    public List<Boolean> canMakePaliQueries(String s, int[][] queries) {
        int len = s.length();
        char[] charArray = s.toCharArray();

        // 第 1 步:计算前缀异或和
        int[] preSum = new int[len + 1];
        preSum[0] = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            preSum[i + 1] = preSum[i] ^ (1 << (charArray[i] - 'a'));
        }
        // 第 2 步:根据前缀异或和计算结果
        List<Boolean> res = new ArrayList<>();
        for (int[] query : queries) {
            // 注意理解这里计算区间和的异或相减关系
            res.add(Integer.bitCount(preSum[query[0]] ^ preSum[query[1] + 1]) / 2 <= query[2]);
        }
        return res;
    }
}
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说明

preSum[query[0]] ^ preSum[query[1] + 1]
复制代码

异或前缀和,求的就是区间和,这是因为「异或」运算的特点是:不进位的加法。相同的数位进行异或以后,得到的数位是 00

关联问题

191. 位1的个数

参考代码

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        int res = 0;
        while (n != 0) {
            n &= n - 1;
            res++;
        }
        return res;
    }
}
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THE END
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