變位詞

問題簡述

“變位詞”判斷問題：所謂 "變位詞" 是指兩個詞之間存在組成字母的重新排列關系，例如 Heart 和 Earth，python 和 typhon，為了簡單起見，假設參與判斷的兩個詞僅由小寫字母組成，而且長度相等

解題目標

? 寫一個 bool 函數，以兩個詞作為參數，返回這兩個詞是否為變位詞

意義

? 用于展示解決統一問題的不同數量級的算法的差距

解法一：逐字檢查

? 假設要檢查的字符串記為 A 和 B，一個很顯然的思路是把 A 中的每一個字符都到 B 中去檢查看是否存在，如果存在就“打勾”(以防重復檢查)，如果每個字符都能找到，則兩個詞是變位詞，但凡有 1 個字符找不到，就不是變位詞

? 思路很簡單，但這里面有個小細節：應該如何實現“打勾”呢？其實很簡單，只需要給抹掉，下一次就不會再檢索到它了，然而字符串并非可變類型，所以我們需要 list 來做中轉，下面給出具體實現和詳細注釋：def anagramSolution(s1,s2):

s_list = list(s2) # 將第二個字符串轉為可變類型list

pos1 = 0 # 用來遍歷第一個字符串的指針

stillOk = True # 只要有一個沒找到，就不是變位詞

while pos1 < len(s1) and stillOk: # 因為s1和s2的長度一定是一樣的，所以直接遍歷s1

pos2 = 0 #遍歷第二個列表字符串的指針

found = False # 一開始當然是什么都沒有找到

while pos2 < len(s_list) and not found: # 拿著s1的第一個元素檢查s2中的每一個

if s1[pos1] == s_list[pos2]: #如果發現一樣的元素

found = True #說明找到了一個

else: # 如果沒找到

pos2 = pos2 + 1 # 看下一個

if found: # 如果找到了

s_list[pos2] = None # 抹掉

else: # 但凡有一個沒找到

stillOk = False # 就不需要繼續了

pos1 = pos1 + 1 # 取出s1中的下一個元素繼續檢查s2

return stillOk # 返回結果

解法一：算法分析

問題的規模：

? 詞中包含的字符個數 n

最耗時的部分：

? 兩重循環，這里不給出推導過程，數量級為 n 的平方

解法二：排序比較

? 首先將兩個字符串都按照字母順序排好序，只要構成元素相同，最后排完序的結果一定也是相同的，我們只需要檢查兩個字符串是否相同就可以了，相同則是變位詞，不相同則不是變位詞

? 如何排序？這里我們直接引用 python 中 list 提供的方法sort直接進行排序，它可以直接修改原有的 list

? 我們來看具體實現，仍然比較簡單：def anagramSolution(s1,s2):

alist1 = list(s1)

alist2 = list(s2) #先把兩個字符串都轉化為list

match = True # 用來檢查兩個list是否相同

pos = 0 # 同步檢測兩個list的對應位置

alist1.sort()

alist2.sort() # 為兩個列表排好序

while pos < len(alist1) and match: # 這一段是檢查兩個列表是否完全相同

if alist1[pos] == alist2[pos]:

pos = pos + 1

else: # 只要有一個不相同

match = False # 就是不匹配

return match

解法二：算法分析

? 可以看到，改進過的算法比原有的方法簡潔的多, 那么時間復雜度如何呢？

復雜度分析

? 粗看過去，改進過的算法似乎只有一個循環，最多執行 n 次

? 但是，在循環之前的兩個 sort并非沒有任何代價，它的運行時間數量級約為 n 倍的 log n，大于循環所執行的 n

? 因此，本算法中最耗時的部分應為排序過程，時間復雜度為 n log n

解法三：計數比較

? 對比兩個詞中每個字母出現的次數，如果 26 個字母出現的次數都相同的話，這兩個字符串一定是變位詞

? 為每個詞設置一個 26 位的計數器，先檢查每個詞，在計數器中設定好每個字母出現的次數

? 計數器完成后，進入比較階段，看兩個字符串的計數器是否相同，如果相同則輸出是變位詞的結論

? 下面給出代碼演示：def anagramSolution(s1,s2):

c1 = [0]*26

c2 = [0]*26 #分別設置計數器

for i in range(len(s1)):

pos = ord(s1[i])-ord('a') # ord表示轉化為編碼，來計算出在計數器中的偏移位置

c1[pos] = c1[pos] + 1 #對應位置計數器累加

for i in range(len(s2)): # 對另一個也做相同的操作

pos = ord(s2[i])-ord('a')

c2[pos] = c2[pos]+1

j = 0 # 從這里開始比較兩個計數器是否相同，和上面的解法一樣

stillOk = True

while j < 26 and stillOk:

if c1[j] == c2[j]:

j = j + 1

else:

stillOk = False

return stillOk

解法三：算法分析

? 雖然看起來有三個循環，但可以發現并非嵌套的循環，最后一次循環是比較計數器，其時間是固定的，所以算法復雜度是 2n + 26，其數量級為 n，是三個算法中性能最好的

小結

? 解決相同問題時合理的算法優化可以顯著提高性能

總結

以上是生活随笔為你收集整理的浙大python判断两个字符串是否为变位词_python数据结构与算法 变位词的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。