努力寻找字符串中最接近的字符出现

Question

我试图找到字符串中字符的闭合重复出现，但是我被卡住了，不确定如何继续。

问题是这样的，例如：

字符串s =“ babab”，索引为2，找到该字符的最接近出现位置。 所以这里的0和4，其中0最接近2。

我到目前为止所拥有的

public static List<Integer> closest(String s, List<Integer> queries) {
    // Write your code here
        int min;
        int count = 0;
        List<Integer> ans = new List<Integer>();
        for(int i=0; i<queries.size(); i++){
            char a = s.charAt(i);
            for(int j=0; j<s.length(); j++){
                if(s[j] == a ){
                    int count = j;
                }else{
                    count = -1;
                }
            }
        }
    }

Answer 1

我不确定我是否正确理解了问题，但这是一个潜在的解决方案。 请注意，此程序具有O（n * m）复杂度，其中m =查询数，n =字符串长度。 这可以进一步优化。

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

public class Main {

public static List<Integer> closest(String s, List<Integer> queries) {
    List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
    //execute each query separately
    for(int i=0; i<queries.size(); i++){
        char target = s.charAt(queries.get(i));
        int index = queries.get(i);
        int length = s.length();

        int currentStep = 1;
        boolean founded = false;
        //search for the closest character
        while(index-currentStep>=0 || index+currentStep<length){
            if(index-currentStep>=0 && s.charAt(index-currentStep)==target){
                result.add(index-currentStep);
                founded = true;
                break;
            }else if(index+currentStep<length && s.charAt(index+currentStep)==target){
                result.add(index+currentStep);
                founded = true;
                break;
            }
            currentStep++;
        }
        if(!founded){
            //we couldn't find the element
            result.add(-1);
        }
    }
    return result;
}

public static void main(String[] args) {
    String s = "babab";
    List<Integer> queries = new ArrayList<Integer>();
    queries.add(2);

    List<Integer> result = closest(s,queries);
    for(Integer res: result){
        System.out.println(res);
    }
}

}

更新：这是一个复杂度为O（max（n，m））的解决方案。 让我分析一下复杂性。 首先，这个问题不能在小于O（n）的情况下解决，因为我们必须至少访问每个字符一次。 另外，对于每个查询，我们至少可以使用任何一种算法进行访问，因此至少需要m个步骤（如果我们与m个worker并行运行该算法，则复杂度将为O（n））。 现在的解决方案：我们建立了两个数据结构，这些数据结构将对我们有所帮助（在prepareDb中）。 此过程需要3 * n，可以对其进行一些优化，但这仍为O（n）。 然后，我们简单地查询包含最近元素索引的数组，该元素对m个查询（O（m））进行m个步骤。 最后，总和为O（n）+ O（m）或O（max（n，m））。 解决方法如下：

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

public class Main {

public static List<Integer> prepareDb(String s) {
    List<Integer> result = new ArrayList<>();

    //fron similar
    HashMap<Integer, Integer> dbFront = new HashMap<>();
    HashMap<Character, Integer> lastSeenFront= new HashMap<>();
    for(int i = 0; i<s.length();i++){
        Character c = s.charAt(i);
        int distance = -1;
        if(lastSeenFront.containsKey(c)){
            distance = i - lastSeenFront.get(c);
        }
        lastSeenFront.put(c,i);
        dbFront.put(i, distance);
    }

    //backSimilar
    HashMap<Integer, Integer> dbBack = new HashMap<>();
    HashMap<Character, Integer> lastSeenBack = new HashMap<>();
    for(int i = s.length()-1; i >= 0;i--){
        Character c = s.charAt(i);
        int distance = -1;
        if(lastSeenBack.containsKey(c)){
            distance = lastSeenBack.get(c) - i;
        }
        lastSeenBack.put(c,i);
        dbBack.put(i, distance);
    }

    for(int i = 0; i<s.length();i++){
        //distance between i and the closest element
        int distance = dbFront.get(i);
        if(dbFront.get(i)==-1 || (dbBack.get(i)!=-1 && dbFront.get(i)>dbBack.get(i))){
            distance = dbBack.get(i);
        }
        result.add(distance);
    }
    return result;
}


public static List<Integer> closest(String s, List<Integer> queries) {
    List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();

    List<Integer> db = prepareDb(s);

    //execute each query separately
    for(int i=0; i<queries.size(); i++){
        result.add(db.get(queries.get(i)));
    }
    return result;
}

public static void main(String[] args) {
    String s = "babab";
    List<Integer> queries = new ArrayList<Integer>();
    queries.add(2);

    List<Integer> result = closest(s,queries);
    for(Integer res: result){
        System.out.println(res);
    }
}

}

Answer 2

如果我了解问题，则可以在O（n）时间内完成。

算法：input（String s，int idx）

1. 创建一个列表，该列表存储该特定字符出现的所有索引，但idx本身除外。

2. 初始化min_difference = Integer.MAX_VALUE且最近索引= -1。

3. 遍历列表并使用idx计算列表中索引的mod差异，同时保持min_difference和最近索引。

例如。 对于字符串“ babab”和idx = 2，则：

执行第一步后，我们创建的列表为{0，4}

在步骤3中，我们| 2 -0 | = 2（更新min_difference = 2，最近索引= 0），并且| 2-4-| = 2（这时取决于您的要求是是否需要最接近的索引。是否更新是您的选择）。

Answer 3

字符串API隔离

字符串API实际上可以帮助您简化整个过程。

您可以使用indexOf（int，int）来查找char的下一个用法。 您可以使用substring（int，int）仅查看String的一部分。 并且您可以使用lastIndexOf（int）查找最后一个出现的char。

使用这些方法，每个字符串的搜索方法将类似于以下内容

public static int closest(String s, int index) {
    char target = s.charAt(index);
    int next = s.indexOf(target, index+1);
    int previous = s.substring(0, index).lastIndexOf(target);
    //The below code probably needs so work to handle not found case (ie -1)
    if (index-previous <= next-index) {
        return previous;
    } else {
        return next;
    }
}

然后，您可以在上一个函数中使用它：

public static List<Integer> closest(String s, List<Integer> queries) {
    queries.stream().mapToInt(I -> closets(s,i)).collect(Collectors.toList());
}