【LeetCode】87. Scramble String解法及注释
87. Scramble String
Total Accepted: 44881 Total Submissions: 170059 Difficulty: Hard
Given a string s1, we may represent it as a binary tree by partitioning it to two non-empty substrings recursively.
Below is one possible representation of s1 = "great"
:
great / \ gr eat / \ / \ g r e at / \ a t
To scramble the string, we may choose any non-leaf node and swap its two children.
For example, if we choose the node "gr"
and swap its two children, it produces a scrambled string "rgeat"
.
rgeat / \ rg eat / \ / \ r g e at / \ a t
We say that "rgeat"
is a scrambled string of "great"
.
Similarly, if we continue to swap the children of nodes "eat"
and "at"
, it produces a scrambled string "rgtae"
.
rgtae / \ rg tae / \ / \ r g ta e / \ t a
We say that "rgtae"
is a scrambled string of "great"
.
Given two strings s1 and s2 of the same length, determine if s2 is a scrambled string of s1.
【分析】
题意在于判断一个字符串是否为另一个字符串“乱序”得到,这种乱序采用的方式是将一个字符串从某个位置“割开”,形成两个子串,然后对两个子串进行同样的“割开”操作,直到到达叶子节点,无法再分割。然后对非叶子节点的左右孩子节点进行交换,最后重新从左至右组合形成新的字符串,由于这个过程中存在字符位置的变化,因此,原来的字符串顺序可能会被打乱,当然也可能没有(同一个非叶子节点的左右孩子交换0次或偶数次,就无变化)。需要注意的点:
1、原字符串每次被割开的位置并不确定可能为[1,s.size()-1],所以必然需要遍历所有可能割开的位置;
2、原字符串从第i个位置被割开(i在区间[1,s.size()-1]),形成的两个子串s.substr(0,i)和s.substr(i,s.size()-i),如果这两个子串不全为空,则它们的母串(这里指原字符串)就是所谓的非叶子节点,这两个子串可以左右交换(按照二叉树的展开方式);对于两个子串,可继续割裂,直到形成叶子节点。
3、可以想见,原字符串对应的“乱序”串s1,定然满足如下规律:如果将“乱序”串同样从第i个位置割开,他同样可以形成两个子串,s1.substr(0,i)和s1.substr(i,s1.size()-i),并且满足:
s1.substr(0,i)是s.substr(0,i)的“乱序”且s1.substr(i,s1.size()-i)是s.substr(i,s.size()-i)的“”乱序
或者(因为左右交换的原因)
s1.substr(0,i)是s.substr(s.size()-i)的“乱序”且s1.substr(i)是s.substr(0,s.size()-i)的“乱序”
4、如上分析,我们就可以将大问题分解成小问题,通过递归调用,便可以判断两个字符串是否互为“乱序”,还需注意一个问题就是“剪枝”操作,二叉树形式分解,层次很深,每一层都应满足(3)中的两种可能之一,如果不满足便不再继续下一层,直接返回false,这便是一种剪枝操作,可以极大的提升效率。
5、“剪枝”约束,若两个字符串s1和s2互为“乱序”,需满足s1和s2包含的字符及数量应完全相同,如果不同,则不可能构成“乱序”,因此这个条件可作为剪枝条件;
6、两个工具:判断两个字符串是否包含完全相同的字母,用到了“哈希表”;割裂形成子串用到STL函数:substr(i,n);表示获得字符串从第i个位置开始的n个字符,如果n空缺,默认为到字符串末尾。
【解法及注释】
class Solution {
public:
bool isScramble(string s1, string s2) {
if(s1.size()!=s2.size())return false;
if(s1==s2)return true;
vector<int> hash(26,0);
for(int i=0;i<s1.size();i++)
hash.at(s1[i]-'a')++;
for(int j=0;j<s2.size();j++)
hash.at(s2[j]-'a')--;
for(int k=0;k<26;k++)
{
if(hash.at(k)!=0)
return false;
}
for(int i=1;i<s1.size();i++)
{
if(
(isScramble(s1.substr(0, i), s2.substr(0, i)) && isScramble(s1.substr(i,s1.size()-i), s2.substr(i,s1.size()-i)))
|| (isScramble(s1.substr(0, i), s2.substr(s1.size()-i)) && isScramble(s1.substr(i), s2.substr(0, s1.size()-i)))
)
return true;
}
return false;
}
};