這是悅樂書的第212次更新，第225篇原創

01 看題和準備

今天介紹的是LeetCode演算法題中Easy級別的第80題（順位題號是383）。給定一個任意贖金票據字串和另一個包含所有雜誌字母的字串，如果贖金票據可以從雜誌中構建，則寫一個函式將返回true;否則，它將返回false。雜誌字串中的每個字母只能在贖金票據中使用一次。例如：

canConstruct（“a”，“b”） - > false
canConstruct（“aa”，“ab”） - > false
canConstruct（“aa”，“aab”） - > true

注意：您可以假設兩個字串僅包含小寫字母。

本次解題使用的開發工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，環境是win7 64位系統，使用Java語言編寫和測試。

02 第一種解法

因為只有小寫字母，可以將magazine所使用到的字元存入一個長度為26的陣列，然後再去遍歷ransomNote所使用到的字元，只要陣列中某一位元素小於0，則返回false。

此解法的時間複雜度是O(n)，空間複雜度是O(1)。

public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
    int[] arr = new int[26];
    for (int i=0; i<magazine.length(); i++) {
        arr[magazine.charAt(i)-'a']++;
    }
    for (int j=0; j<ransomNote.length(); j++) {
        if (--arr[ransomNote.charAt(j)-'a'] < 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
 

03 第二種解法

思路和第一種解法一樣，只不過是將傳入的兩個字串先轉換成字元陣列而已。

此解法的時間複雜度是O(n)，空間複雜度是O(n)。

public boolean canConstruct2(String ransomNote, String magazine) {
    int[] arr = new int[26];
    char[] note = ransomNote.toCharArray();
    char[] maz = magazine.toCharArray();
    for (int i=0; i<maz.length; i++) {
        arr[maz[i]-'a']++;
    }
    for (int j=0; j<note.length; j++) {
        if (arr[note[j]-'a']-- == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
 

04 第三種解法

使用HashMap，先將magazine所使用的字元以及出現次數分別作為key和value存入其中，然後遍歷ransomNote的字元，如果其當前字元在map中存在，並且其value值在減1後依然大於等於0，那麼將此字元所對應的value值減1，反之直接返回false。

此解法因為用到了HashMap的contains方法，因此時間複雜度最好情況是O(n)，最壞情況是O(n^2)，空間複雜度是O(n)。

public boolean canConstruct3(String ransomNote, String magazine) {
    Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
    for (int i=0; i<magazine.length(); i++) {
        char c = magazine.charAt(i);
        map.put(c, map.getOrDefault(c, 0)+1);
    }
    for (int j=0; j<ransomNote.length(); j++) {
        char c = ransomNote.charAt(j);
        if (map.containsKey(c) && map.get(c)-1 >= 0) {
            map.put(c, map.get(c)-1);
        } else {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

05 第四種解法

依舊是使用HashMap，但是將第三種解法裡面的兩個迴圈壓縮到一個迴圈裡。迴圈遍歷的物件依舊是ransomNote，獲取當前字元c，同時定義一個變數pos，先判斷c是否存在於map中，如果c存在於map中，則獲取其對應的value並加1，再重新賦值給pos，如果pos大於magazine的長度，直接返回false。

接著重新獲取pos的值，等於當前字元在magazine所在的索引（從pos位開始查詢），如果pos等於-1，說明當前在ransomNote使用的字元不存在於magazine中，直接返回false，如果pos不等於-1，則將ransomNote的當前字元作為key，該字元在magazine中出現的pos為value存入map中。

此解法因為用到了HashMap的contains方法，因此時間複雜度最好情況是O(n)，最壞情況是O(n^2)，空間複雜度是O(1)。

public boolean canConstruct4(String ransomNote, String magazine) {
    Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
    for (char c : ransomNote.toCharArray()) {
        int pos = 0;
        if (map.containsKey(c)) {
            pos = map.get(c) + 1;
            if (pos >= magazine.length()) {
                return false;
            }
        }
        pos = magazine.indexOf(c, pos);
        if (pos == -1) {
            return false;
        }   
        map.put(c, pos);
    }
    return true;
}

06 小結

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