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主题
合并字符串中靠近的相同字符的算法实现
摘要
文章详细解析了合并字符串中靠近相同字符的算法规则,并给出了Go、Python、C++的代码实现,时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)。
关键信息
- 1 合并规则:相同字符位置差≤k时合并右侧到左侧
- 2 优先级:左侧索引最小,其次右侧索引最小
- 3 代码实现使用一次遍历贪心策略,复杂度O(n)
2026-06-23:合并靠近字符。用go语言,现有仅含小写字母的字符串s与整数k,规则说明如下:
1. 判定标准:同一字符串里,若两个相同字母的位置索引差值不超过k,这两个字符视作相邻靠近字符。
2. 合并规则:满足靠近条件的一对字符,右边字符直接并入左边字符的位置;合并操作一轮只能处理一组,每完成一次合并就生成新字符串,循环执行直到不存在可合并字符。
3. 合并优先级(每次操作只选一组合并):
① 优先挑选左侧索引数字最小的那一组可合并字符;
② 若多组字符左侧索引相同,再从中选右侧索引数字最小的一组执行合并。
4. 输出要求:输出全部合并结束后得到的最终字符串。
1 <= s.length <= 100。
1 <= k <= s.length。
s 由小写英文字母组成。
输入: s = “yybyzybz”, k = 2。
输出: “ybzybz”。
解释:
下标 i = 0 和 i = 1 处的字符 ‘y’ 是靠近的,因为 1 – 0 = 1 <= k。
将它们合并到左侧的 ‘y’,得到 s = “ybyzybz”。
现在下标 i = 0 和 i = 2 处的字符 ‘y’ 是靠近的,因为 2 – 0 = 2 <= k。
将它们合并到左侧的 ‘y’,得到 s = “ybzybz”。
没有其他相同的字符是靠近的,因此不再发生合并。
题目来自力扣3853。
好的,我们先按照题目规则和提供的代码,一步步分析这个合并过程的逻辑,并对比题目描述来验证。
大体过程详细分解 第一步:理解合并规则
• 相同字符如果在当前字符串中的位置索引差 ≤k,就认为它们“靠近”。
• 每次只选一组进行合并:
1. 优先选左侧索引最小的那一组;
2. 如果左侧索引相同,则选右侧索引最小的那一组。
• 合并的方式是:右侧字符删除,左侧字符保留(相当于右侧合并到左侧)。
注意:合并后字符串长度减 1,后续位置索引会重新计算。
第二步:代码实现思路分析(非代码,只说明逻辑)
提供的mergeCharacters函数做的是一次遍历过滤重复字符,不是模拟题目描述的“循环合并”。它的核心逻辑是:
• 用一个last[26]数组,记录每个字母最近一次被保留在结果中的位置。
• 遍历原字符串的每一个字符:
• 如果当前字符距离它上一次保留的位置 >k,就保留它,并更新last;
• 否则就跳过(合并掉)。
这个逻辑相当于:
• 从左到右扫描,只保留那些和前一个同类字符距离超过 k的字符。
• 这实际上执行的是“消除所有靠近字符中的右边那个”,但由于是一次从左到右的贪心,它的结果等价于每次都合并最左侧可合并对中的右侧字符,反复进行直到没有靠近字符。
第三步:对照示例,模拟整个过程
初始字符串:"yybyzybz",k=2,索引从 0 开始:
初始状态:
• 索引0: y
• 索引1: y → 与索引0距离=1 ≤ 2,符合靠近 → 合并右侧(索引1),保留索引0
得到新串:"ybyzybz"(删除了原索引1的 y)
当前串:"ybyzybz"
索引:
0: y
1: b
2: y
3: z
4: y
5: b
6: z
现在找最近的可合并对:
• 看字符 y:索引0 和索引2,距离=2 ≤ 2 → 可合并,右侧为索引2
• 字符 y 还有索引2 和索引4,距离=2 ≤ 2 → 也可合并,但是左侧索引2 > 0,所以优先选左侧索引最小的 (0,2)
合并 (0,2),删除索引2的 y
得到新串:"ybzybz"
当前串:"ybzybz"
索引:
0: y
1: b
2: z
3: y
4: b
5: z
检查所有相同字符对:
• y: 索引0 和索引3,距离=3 > 2,不靠近
• 其他字符不重复或距离 > k
因此没有可合并字符,结束。
最终结果:"ybzybz",与题目输出一致。
第四步:代码逻辑与实际合并过程的关系
• 代码一次遍历,做的其实是上述步骤的压缩版本:
• 它保留每个字符第一次出现后,只有距离超过 k 的下一个同类字符才会被保留,中间的都会被丢弃。
• 这正好等价于反复合并最左可合并对,因为每次合并后,右侧字符消失,左侧字符仍在原位置,后续字符左移,但代码的“距离>k才保留”规则恰恰模拟了这种“删除右侧靠近字符”的操作。
复杂度分析
•时间复杂度:
遍历一次字符串,每个字符只处理一次,每次操作是 O(1)(数组索引和比较)。
设 n = s.length,时间复杂度为O(n)。
•额外空间复杂度:
使用了一个长度为 26 的数组记录最后出现位置,以及一个字节切片存储结果(长度最多 n)。
因此额外空间是 O(1)(常数大小)加上结果存储空间(输出必须的,不计入额外空间时,只算辅助空间,则为 O(1))。
最终答案:
• 时间复杂度:O(n)
• 额外空间复杂度:O(1)(不包括输出字符串本身)
Go完整代码如下:
package main
import (
"fmt"
)
func mergeCharacters(s string, k int)string {
last := [26]int{}
for i := range last {
last[i] = -k - 1// 保证首次遇到字母 i 时,len(ans)-last[i] > k 是 true
}
ans := []byte{}
for _, ch := range s {
// ch 在 ans 中的下标是 len(ans)
iflen(ans)-last[ch-'a'] > k {
last[ch-'a'] = len(ans)
ans = append(ans, byte(ch))
}
}
returnstring(ans)
}func main() {
s := "yybyzybz"
k := 2
result := mergeCharacters(s, k)
fmt.Println(result)
}
![]()
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
def merge_characters(s: str, k: int) -> str:
# 初始化 last 数组,每个字母的上次出现位置,初始值设为 -k-1
last = [-k - 1] * 26
ans = []
for ch in s:
idx = ord(ch) - ord('a')
# 如果当前字符与上次出现位置的距离大于 k,则保留
iflen(ans) - last[idx] > k:
last[idx] = len(ans)
ans.append(ch)
return''.join(ans)if __name__ == "__main__":
s = "yybyzybz"
k = 2
result = merge_characters(s, k)
print(result)
![]()
C++完整代码如下:
std::string mergeCharacters(const std::string& s, int k) {
// 初始化 last 数组,每个字母的上次出现位置,初始值设为 -k-1
std::vector last(26, -k - 1);
std::string ans;
for (char ch : s) {
int idx = ch - 'a';
// 如果当前字符与上次出现位置的距离大于 k,则保留
if (static_cast(ans.size()) - last[idx] > k) {
last[idx] = static_cast(ans.size()); // 记录加入前的索引(即新字符的下标)
ans.push_back(ch);
}
}
return ans;
}int main() {
std::string s = "yybyzybz";
int k = 2;
std::string result = mergeCharacters(s, k);
std::cout << result << std::endl;
return0;
}
![]()
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