字符串回文判断：双指针忽略非字母的LeetCode解题思路与代码实现
在LeetCode等编程竞赛和面试中，字符串回文判断是一个常见的题目。回文是指一个字符串从前往后读和从后往前读都一样的字符串。例如，"A man a plan a canal Panama" 是一个回文，尽管其中包含空格、标点符号和非字母字符。
在处理这类问题时，一个常见的挑战是如何忽略非字母字符，只对字母进行比较。本文将探讨如何使用双指针技术来解决这个问题，并提供相应的代码实现。
双指针技术简介
双指针技术是一种常用的算法技巧，它使用两个指针分别指向数组的两端，然后逐步向中间移动，从而在单次遍历中完成某些操作。在字符串回文判断中，我们可以使用两个指针分别指向字符串的开头和结尾，然后逐步向中间移动，同时忽略非字母字符。
解题思路
1. 初始化指针：设置两个指针，一个指向字符串的开始（`left`），另一个指向字符串的结束（`right`）。
2. 忽略非字母字符：在移动指针之前，检查当前指针指向的字符是否为字母。如果不是，则移动指针。
3. 比较字符：当两个指针都指向字母时，比较这两个字符是否相同。如果不同，则字符串不是回文。
4. 移动指针：如果字符相同，则同时将两个指针向中间移动，继续比较下一个字符。
5. 结束条件：当两个指针相遇或交错时，如果所有比较过的字符都相同，则字符串是回文。
代码实现
以下是一个使用Python编写的字符串回文判断的示例代码：
python
def is_palindrome(s: str) -> bool:
def is_alpha(c: str) -> bool:
return c.isalpha()
left, right = 0, len(s) - 1
while left < right:
移动左指针直到指向字母
while left < right and not is_alpha(s[left]):
left += 1
移动右指针直到指向字母
while left < right and not is_alpha(s[right]):
right -= 1
比较字符
if s[left].lower() != s[right].lower():
return False
移动指针
left += 1
right -= 1
return True
测试代码
test_strings = [
"A man, a plan, a canal: Panama",
"race a car",
"Able was I ere I saw Elba",
"No lemon, no melon"
]
for test in test_strings:
print(f"{test}: {is_palindrome(test)}")
性能分析
- 时间复杂度：O(n)，其中n是字符串的长度。在最坏的情况下，每个字符都需要被检查一次。
- 空间复杂度：O(1)，因为除了输入字符串外，我们只需要常数级别的额外空间来存储指针和临时变量。
总结
使用双指针技术来忽略非字母字符并判断字符串是否为回文是一种高效且直观的方法。通过上述代码实现，我们可以轻松地处理包含各种字符的字符串，并判断其是否为回文。这种方法在LeetCode等编程竞赛和面试中非常有用，可以帮助我们解决类似的字符串处理问题。
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