数据结构-串

字符串的排列

输入一个字符串,按字典序打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则打印出由字符a,b,c所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。 结果请按字母顺序输出。

我们求整个字符串的排列，可以看成两步：首先求所有可能出现在第一个位置的字符，即把第一个字符和后面所有的字符交换。第二步固定第一个字符，求后面所有字符的排列。这个时候我们仍把后面所有的字符分成两部分：后面字符的第一个字符，以及这个字符之后的所有字符串。然后把第一个字符逐一和他后面的字符交换。

全排列问题。可以参考： 全排列算法及实现

class Solution {
public:
vector<string> Permutation(string str) {

vector<string> result;
if (str.length() == 0 || str.length() > 9) {
return result;
}
PermutationHelp(result, 0, str);
return result;
}

void PermutationHelp(vector<string> &ans, int k, string str) // 遍历第k位所有的可能
{
if (k == str.size()-1) {
ans.push_back(str);
}

unordered_set<char> us; //记录出现的字符
sort(str.begin() + k,str.end());
// 遍历第k位的所有可能
for (int i = k; i <= str.size()-1; i++) {

if (us.find(str[i]) == us.end()) {

us.insert(str[i]);
// 交换第k位数字
swap(str[i], str[k]);
PermutationHelp(ans, k+1, str);
// 返回
swap(str[k], str[i]);
}

}
}

};

翻转单词顺序列

牛客最近来了一个新员工Fish，每天早晨总是会拿着一本英文杂志，写些句子在本子上。同事Cat对Fish写的内容颇感兴趣，有一天他向Fish借来翻看，但却读不懂它的意思。例如，“student. a am I”。后来才意识到，这家伙原来把句子单词的顺序翻转了，正确的句子应该是“I am a student.”。Cat对一一的翻转这些单词顺序可不在行，你能帮助他么？

解法1：

class Solution {
public:
string ReverseSentence(string str) {

if (str.length() <= 1) {
return str;
}
// 一个字符一个字符处理
string tmp = "";
string result = "";
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
if (str[i] != ' ') {
tmp += str[i];
}else{
// 遇到空格符
result = " " + tmp  + result;
// 置位
tmp = "";
}
}
if (tmp.length() > 0) {
result = tmp + result;
}
return result;
}

};

解法2:

两次翻转，第一步翻转句子中所有的字符。比如翻转”I am a student.”中所有的字符得到”.tneduts a ma I”,此时不但翻转了句子中单词的顺序，连单词的字符顺序也被翻转了。第二步在翻转每个单词中字符的顺序，就得到了”student. a am I”。

class Solution {
public:

// 反转整个字符串
string Reverse(string str){
if (str.length() <= 1) {
return str;
}
int startIndex = 0;
int endIndex = str.length() - 1;
while (startIndex < endIndex) {
swap(str[startIndex], str[endIndex]);
startIndex++;
endIndex--;
}
return str;
}

string ReverseSentence(string str) {

if (str.length() <= 1) {
return str;
}
// 先翻转整个字符串
string resverStr = Reverse(str);

// 一个字符一个字符处理
string tmp = "";
string result = "";
for (int i = 0; i < resverStr.length(); i++) {
if (resverStr[i] != ' ') {
tmp += resverStr[i];
}else{
// 遇到空格符
result = result + Reverse(tmp) + " ";
// 置位
tmp = "";
}
}
if (tmp.length() > 0) {
result = result + Reverse(tmp);
}
return result;

}

};

左旋转字符串

汇编语言中有一种移位指令叫做循环左移（ROL），现在有个简单的任务，就是用字符串模拟这个指令的运算结果。对于一个给定的字符序列S，请你把其循环左移K位后的序列输出。例如，字符序列S=”abcXYZdef”,要求输出循环左移3位后的结果，即“XYZdefabc”。是不是很简单？OK，搞定它！

以”abcdefg”为例，我们可以把它分为两部分。由于想把它的前两个字符移到后面，我们就把前两个字符分到第一部分，把后面的所有字符都分到第二部分。我们先分别翻转这两部分，于是就得到”bagfedc”。接下来我们再翻转整个字符串，得到的”cdefgab”刚好就是把原始字符串左旋转2位的结果。

class Solution {
public:
string LeftRotateString(string str, int n) {

if (str.length() <= 1 || n > str.length() - 1) {
return str;
}
int startIndex = 0;
int endIndex = n - 1;
// 先交换前一部分
while (startIndex < endIndex) {
swap(str[startIndex], str[endIndex]);
startIndex++;
endIndex--;
}
// 再交换后一部分
startIndex = n;
endIndex = str.length() - 1;
while (startIndex < endIndex) {
swap(str[startIndex], str[endIndex]);
startIndex++;
endIndex--;
}
// 最后再交换整个字符串
startIndex = 0;
endIndex = str.length() - 1;
while (startIndex < endIndex) {
swap(str[startIndex], str[endIndex]);
startIndex++;
endIndex--;
}
return str;

}
};

把字符串转换成整数

将一个字符串转换成一个整数，要求不能使用字符串转换整数的库函数。

主要考虑各种边界条件。

class Solution {

// 1.数据上下 溢出
// 2.空字符串
// 3.只有正负号
// 4.有无正负号
// 5.错误标志输出

public:

bool g_InvalidValue = false;
int StrToInt(string str) {
if (str.length() == 0) {
g_InvalidValue = false;
return 0;
}
int number = 0;
int i = 0;
if (str[0] == '+' || str[0] == '-') {
// 允许存在+-号
i++;
}
for (; i < str.length(); i++) {

if (str[i] > '0' && str[i] < '9' ) {
number += (str[i] - '0')* pow(10, str.length() - 1 - i);
}else{
g_InvalidValue = true;
return 0;
}
}
if (str[0] == '-') {
number = -number;
}
return number;

}
};

表示数值的字符串

请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。例如，字符串”+100”,”5e2”,”-123”,”3.1416”和”-1E-16”都表示数值。 但是”12e”,”1a3.14”,”1.2.3”,”+-5”和”12e+4.3”都不是。

class Solution {
public:

// 扫面字符串中的0到9的数位
void scanDigits(char** string)
{
while (**string != '\0' && **string >= '0' && **string <= '9') {
++(*string);
}
}

// 用来匹配科学计数法表示的数值的结尾部分
bool isExponential(char** string)
{
// 判断首字符是不是e或E
if (**string != 'e' && **string != 'E') {
return false;
}
++(*string);
// 判断E后面是不是+号或者-号
if (**string == '+' || **string == '-') {
++(*string);
}
if (**string == '\0') {
return false;
}
scanDigits(string);
return (**string == '\0') ? true:false;
}

bool isNumeric(char* string)
{
if (string == NULL) {
return false;
}
if (*string == '+' || *string == '-') {
++(string);
}
if (*string == '\0') {
return false;
}
bool numeric = true;
scanDigits(&string);
if (*string != '\0') {
// 判断是不是小数
if (*string == '.') {
// 向后移一位
++(string);
// 继续扫描
scanDigits(&string);
if (*string == 'e' || *string == 'E' ) {
numeric = isExponential(&string);
}else if (*string == '\0'){
numeric = true;
}else{
numeric = false;
}
}else if (*string == 'e' || *string == 'E'){
// 是整数
numeric = isExponential(&string);
}else{
numeric = false;
}
}
return numeric;
}

};

正则表达式匹配

请实现一个函数用来匹配包括’.’和’‘的正则表达式。模式中的字符’.’表示任意一个字符，而’‘表示它前面的字符可以出现任意次（包含0次）。 在本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串”aaa”与模式”a.a”和”ab*ac*a”匹配，但是与”aa.a”和”ab*a”均不匹配

class Solution {
public:
bool matchCore(char* str,char* pattern)
{
if (*str == '\0' && *pattern == '\0') {
return true;
}
if (*str != '\0' && *pattern == '\0') {
return false;
}
if (*(pattern+1) == '*') {
if (*pattern == *str || (*pattern == '.' && *str != '\0') ) {
// 字符串的第一个字符与模式中的第一个字符匹配
// 移动到下一个状态
return matchCore(str+1, pattern+2)
// 保持当前状态
|| matchCore(str+1, pattern)
// 忽视'*'
|| matchCore(str, pattern + 2);
}else{
return matchCore(str, pattern + 2);
}
}
if (*str == *pattern || (*pattern == '.' && *str != '\0') ) {
return matchCore(str+1, pattern+1);
}
return false;
}
bool match(char* str, char* pattern)
{
if (str == NULL || pattern == NULL) {
return false;
}
return matchCore(str, pattern);
}

};

字符串中第一个不重复的字符

请实现一个函数用来找出字符流中第一个只出现一次的字符。例如，当从字符流中只读出前两个字符”go”时，第一个只出现一次的字符是”g”。当从该字符流中读出前六个字符“google”时，第一个只出现一次的字符是”l”。

用一个字典统计字符出现的次数。

class Solution
{
public:
vector<char> vec;
map<char, int> mapdata;

void Insert(char ch)
{
vec.push_back(ch);
mapdata[ch]++;
}

//return the first appearence once char in current stringstream
char FirstAppearingOnce()
{

for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
// 获取该元素的个数
if (mapdata[vec[i]] == 1) {
return vec[i];
}
}
return '#';
}

};