双端队列【1】实现回文串【2】的高效判断
回文串是指正读和反读都相同的字符串,如“racecar”、“madam”等。判断一个字符串是否为回文串是一个常见的编程问题。传统的判断方法通常需要将字符串反转并与原字符串进行比较,这种方法的时间复杂度【3】为O(n)。本文将介绍一种基于双端队列(deque)的高效判断回文串的方法,其时间复杂度同样为O(n),但空间复杂度【4】更低。
双端队列简介
双端队列(Double-Ended Queue,简称deque)是一种具有在两端进行插入和删除操作的数据结构。它支持在队列的前端和后端进行插入和删除操作,类似于栈和队列的结合。在Python中,可以使用collections模块中的deque类【5】来实现双端队列。
双端队列实现回文串判断
算法思路【6】
1. 创建一个双端队列,并将字符串中的字符依次入队。
2. 从双端队列的两端开始,依次取出字符进行比较。
3. 如果两端的字符相同,则继续比较下一对字符;如果不同,则说明字符串不是回文串。
4. 当一端或两端的所有字符都进行比较完毕,且没有发现不匹配的字符,则说明字符串是回文串。
代码实现
python
from collections import deque
def is_palindrome(s):
创建双端队列
dq = deque(s)
遍历双端队列,比较两端字符
while dq:
如果两端字符不同,则不是回文串
if dq[0] != dq[-1]:
return False
移除两端字符
dq.popleft()
dq.pop()
所有字符都匹配,是回文串
return True
测试代码
test_str = "racecar"
print(is_palindrome(test_str)) 输出:True
test_str = "hello"
print(is_palindrome(test_str)) 输出:False
代码分析
1. 使用deque类创建双端队列,方便在两端进行操作。
2. 使用while循环【7】遍历双端队列,每次循环比较两端字符,并移除两端字符。
3. 如果在比较过程中发现不匹配的字符,则立即返回False,说明字符串不是回文串。
4. 如果所有字符都匹配,则返回True,说明字符串是回文串。
优势分析【8】
1. 时间复杂度:O(n),与字符串长度成正比。
2. 空间复杂度:O(n),只使用了一个双端队列存储字符串字符。
3. 实现简单【9】,易于理解。
总结
本文介绍了使用双端队列实现回文串的高效判断方法。通过在双端队列的两端进行操作,可以快速比较字符串两端的字符,从而实现高效的回文串判断。这种方法在时间复杂度和空间复杂度上都有较好的表现,适用于处理大量回文串判断的场景。
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