Lesson6 Leetcode入门/常用的字符串函数/Leetcode字符串练习

1. Leetcode入门

1.1 初识Leetcode

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1.2 Leetcode 题目

题目描述：

文字描述
实例：给一些有代表性的输入与输出，并给出解释
提示：给出一些变量在test case中的范围

1.3 Leetcode题解

题解：点击题解后即可查看该题的几种解法

1.4 Leetcode提交记录

点击‘提交记录’可查看以往提交内容

点击其中一条，即出现该次提交的详情，包括性能与代码内容

1.5 Leetcode做题分析

点击头像，查看做题分析、进度管理等，即可查看自己的做题内容

2. 更多常用字符串函数用法和文档查找方法

你可以参考 Java 的官方文档来查找 String 类的方法和 API。

Java 17 API 文档（最新长期支持版本）: String (Java SE 17)
Java 21 API 文档（最新稳定版本）: String (Java SE 21)

序号	方法及描述
1	`String.toUpperCase()` 将字符串中的所有字符转换为大写。
2	`String.format(format, args...)` 用指定的宽度和填充字符格式化字符串。可以使用`String.format`来模拟 `center` 方法。
3	`String.indexOf(String str, int fromIndex)` 查找指定字符串在当前字符串中的第一次出现位置。如果指定范围内查找，可以用 `String.indexOf` 和 `String.substring` 组合来实现。
4	`String.endsWith(String suffix)` 检查字符串是否以指定的后缀结尾。
5	`String.replace("\t", String.format("%" + tabSize + "s", ""))` 将制表符转换为空格。可以使用`String.format`来替换制表符。
6	`String.indexOf(String str, int fromIndex)` 检查字符串是否包含指定的子字符串。如果指定范围内查找，可以用 `String.indexOf` 和 `String.substring` 组合来实现。
7	`String.indexOf(String str, int fromIndex)` 查找指定字符串在当前字符串中的第一次出现位置。如果字符串不存在会返回 -1。
8	`String.chars().allMatch(Character::isLetter)` 检查字符串是否所有字符都是字母。
9	`String.chars().allMatch(Character::isDigit)` 检查字符串是否所有字符都是数字。
10	`String.chars().allMatch(Character::isLowerCase)` 检查字符串是否所有字母都是小写。
11	`String.chars().allMatch(Character::isDigit)` 检查字符串是否所有字符都是数字。
12	`String.chars().allMatch(Character::isUpperCase)` 检查字符串是否所有字母都是大写。
13	`String.join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)` 使用指定的分隔符将多个字符串连接成一个。
14	`String.length()` 返回字符串的长度。
15	`String.format("%-" + width + "s", original)` 左对齐字符串，并填充至指定宽度。
16	`String.toLowerCase()` 将字符串中的所有大写字符转换为小写。
17	`String.replace(CharSequence target, CharSequence replacement)` 替换字符串中的旧值为新值。
18	`String.lastIndexOf(String str)` 从字符串的末尾开始查找指定的子字符串。
19	`String.lastIndexOf(String str)` 从字符串的末尾开始查找指定的子字符串。如果字符串不存在会返回 -1。
20	`String.format("%" + width + "s", original)` 右对齐字符串，并填充至指定宽度。
21	`String.split(String regex, int limit)` 使用指定的正则表达式分隔字符串。
22	`String.startsWith(String prefix)` 检查字符串是否以指定的前缀开头。
23	`String.toUpperCase()` 将字符串中的小写字母转换为大写。

3. Leetcode 题目练习

从本节课程开始，我们将结合Leetcode上的经典题目进行教学

例题讲解

LC 58 最后一个单词的字数

给你一个字符串 s，由若干单词组成，单词前后用一些空格字符隔开。返回字符串中 最后一个单词的长度。

单词是指仅由字母组成、不包含任何空格字符的最大子字符串。

思路

去除字符串末尾的空格: 字符串可能在末尾包含空格，我们首先要去掉这些空格，以便准确找到最后一个单词。
从字符串末尾开始向前遍历: 从字符串的末尾开始向前遍历，找到第一个字母后继续计数，直到找到空格或者到达字符串的起始位置，这段计数就是最后一个单词的长度。

参考解答

反向遍历方法：

从字符串的末尾开始，找到第一个非空格字符，这个字符是最后一个单词的最后一个字母。
从这个字母开始反向遍历，直到遇到空格或者到达字符串的起始位置。遍历到的每个字母都是最后一个单词的一部分。
遍历到的字母数量即为最后一个单词的长度。

Java
class Solution {
    public int lengthOfLastWord(String s) {
        int index = s.length() - 1;
        // 跳过尾部空格
        while (index >= 0 && s.charAt(index) == ' ') {
            index--;
        }
        int wordLength = 0;
        // 计算最后一个单词的长度
        while (index >= 0 && s.charAt(index) != ' ') {
            wordLength++;
            index--;
        }
        return wordLength;
    }
}

调用函数方法：

Java
class Solution {
    public int lengthOfLastWord(String s) {
        s = s.trim();
        return s.length() - s.lastIndexOf(" ") - 1;
    }
}

LC434. 字符串中的单词数

问题描述

统计字符串中的单词个数，这里的单词指的是连续的不是空格的字符。

请注意，你可以假定字符串里不包括任何不可打印的字符。

题目分析

我们需要统计字符串中的单词个数，单词是由连续的非空格字符组成的。空格可以用来分隔单词。题目保证字符串中没有不可打印字符，因此不需要处理特殊字符。

思路

常规思路 1. 去除多余空格: 在处理字符串之前，我们可以先考虑如何处理字符串中可能存在的多余空格问题（如前后空格或多重空格）。但实际实现中，通常不需要专门去除空格，只需要正确地分割单词即可。
检测一个单词的开始：

s.charAt(i) != ' '：当前字符不是空格。
(i == 0 || s.charAt(i - 1) == ' ')：当前字符是第一个字符，或者前一个字符是空格。

满足这两个条件时，意味着我们遇到一个新的单词，于是计数器 count 增加。

遍历字符串: 我们可以遍历字符串，并在遇到非空格字符时，识别到一个新的单词开始。当遇到空格字符时，则表示当前单词结束。
记录单词数量: 使用一个计数器，当检测到一个单词的开始时，计数器加1。

Java
class Solution {
    public int countSegments(String s) {
        int count = 0;
        // 遍历字符串
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            // 检查当前字符是否为非空格字符且前一个字符为空格字符
            if (s.charAt(i) != ' ' && (i == 0 || s.charAt(i - 1) == ' ')) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

调用函数法

Java
class Solution {
    public int countWords(String s) {
        // 使用空格分隔字符串并计算单词数
        String[] words = s.split("\\s+");
        return words.length;
    }
}

举一反三

LC709. 转换成小写字母

问题描述

给你一个字符串 s，将该字符串中的大写字母转换成相同的小写字母，返回新的字符串，查找并使用合适的字符串函数解答即可。

代码实现

Java
class Solution {
    public String toLowerCase(String s) {
        return s.toLowerCase();
    }
}

LC520. 检测大写字母

问题描述

我们定义，在以下情况下，单词的大写用法是正确的：

全部字母都是大写，比如 "USA"。
单词中所有字母都不是大写，比如 "leetcode"。
如果单词不只含有一个字母，只有首字母大写，比如 "Google"。

给你一个字符串 word。如果大写用法正确，返回 true；否则，返回 false。

题目分析

这个问题要求我们判断一个单词的大小写是否符合特定的规则。具体的规则包括：

全部字母都是大写，例如 "USA"。
全部字母都不是大写，例如 "leetcode"。
只有首字母大写，例如 "Google"。

如果一个单词符合以上任意一种情况，我们返回 true，否则返回 false。

思路讲解

判断全大写：使用 Java 的 String 类的 toUpperCase() 方法，把单词转换为大写，然后检查转换后的单词是否和原始单词相同。如果相同，说明所有字母都大写。
判断全小写：类似的，使用 toLowerCase() 方法，把单词转换为小写，然后检查转换后的单词是否和原始单词相同。如果相同，说明所有字母都小写。
判断首字母大写：首先检查首字母是否大写（可以使用 Character.isUpperCase() 方法），然后检查剩下的字母是否全部是小写。
归纳：如果满足以上任何一种情况，我们就返回 true，否则返回 false。

代码实现

常规解法

Java
class Solution {
    public boolean detectCapitalUse(String word) {
        // 若第 1 个字母为小写，则需额外判断第 2 个字母是否为小写
        if (word.length() >= 2 && Character.isLowerCase(word.charAt(0)) && Character.isUpperCase(word.charAt(1))) {
            return false;
        }

        // 无论第 1 个字母是否大写，其他字母必须与第 2 个字母的大小写相同
        for (int i = 2; i < word.length(); ++i) {
            if (Character.isLowerCase(word.charAt(i)) ^ Character.isLowerCase(word.charAt(1))) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

字符串函数解法

Java
class Solution {
    public boolean detectCapitalUse(String word) {
        return word.equals(word.toUpperCase())||word.substring(1).equals(word.substring(1).toLowerCase());
    }
}

LC521. 最长特殊序列 Ⅰ

问题描述

给你两个字符串 a 和 b，请返回这两个字符串中最长的特殊序列的长度。如果不存在，则返回 -1。

最长特殊序列 定义如下：该序列为某字符串独有的最长子序列（即不能是其他字符串的子序列）。

字符串 s 的子序列是在从 s 中删除任意数量的字符后可以获得的字符串。例如，"abc" 是 "aebdc" 的子序列，因为删除 "aebdc" 中斜体加粗的字符可以得到 "abc"。 "aebdc" 的子序列还包括 "aebdc"、"aeb" 和 ""（空字符串）。

提示

字符串的子序列的长度不会超过该字符串的长度。若子序列的长度等于字符串的长度，那么子序列就是该字符串。

若两字符串不相同，那么我们可以选择较长的字符串作为最长特殊序列，显然它不会是较短的字符串的子序列。特别地，当两字符串长度相同时（但不是同一字符串），我们仍然可以选择其中的一个字符串作为最长特殊序列，它不会是另一个字符串的子序列。

若两字符串相同，那么任一字符串的子序列均会出现在两个字符串中，此时应返回 −1。

题目分析

这个问题要求我们找到两个字符串 a 和 b 的最长特殊序列。根据题目中的定义，最长特殊序列是指在两个字符串中独有的最长子序列。换句话说，如果一个字符串是另一个字符串的子序列，那么它不是特殊序列。我们的目标是找到最长的特殊序列的长度。

思路

字符串相等的情况:
如果字符串 a 和 b 相等，那么每个子序列在另一个字符串中也是存在的。因此，不可能有独有的子序列，直接返回 -1。
字符串不相等的情况:
如果字符串 a 和 b 不相等，那么较长的字符串本身就是它的最长特殊序列，因为它不能完全出现在另一个字符串中。此时，我们可以直接返回两个字符串中较长的那个字符串的长度。

代码实现

直观版本

Java
class Solution {
    public int findLUSlength(String a, String b) {
        // 如果两个字符串不同，返回长度较长的字符串
        if (!a.equals(b)) {
            return Math.max(a.length(), b.length());
        }
        // 如果两个字符串相同，返回 -1
        return -1;
    }
}

简洁版本

Java
class Solution {
    public int findLUSlength(String a, String b) {
        return !a.equals(b) ? Math.max(a.length(), b.length()) : -1;
    }
}

课后练习

题目编号	题目名称	简介
LC551	Student Attendence Record I	给定一个学生的出勤记录，判断该学生是否存在连续的三天缺勤或有超过10天的旷课。
LC657	Robot Return to Origin	判断给定的机器人移动指令是否使机器人回到原点。
LC1078	Occurrences After Bigram	给定一个文本和一个大字典，找出大字典中出现的单词在文本中出现的次数。
LC557	Reverse Words in a String III	反转字符串中的每个单词，保持单词的顺序不变。

Lesson6 Leetcode入门/常用的字符串函数/Leetcode字符串练习

目录

1. Leetcode入门

1.1 初识Leetcode

1.2 Leetcode 题目

1.3 Leetcode题解

1.4 Leetcode提交记录

1.5 Leetcode做题分析

2. 更多常用字符串函数用法和文档查找方法

3. Leetcode 题目练习

例题讲解

LC 58 最后一个单词的字数

思路

参考解答

LC434. 字符串中的单词数

问题描述

题目分析

思路

举一反三

LC709. 转换成小写字母

问题描述

代码实现

LC520. 检测大写字母

问题描述

题目分析

思路讲解

代码实现

LC521. 最长特殊序列 Ⅰ

问题描述

提示

题目分析

思路

代码实现

课后练习