【阿里云ECS进阶训练营】day06在线编程Jerry的考验

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今天的任务:完成一道编程题目Jerry的考验
题目描述:

概述:
有一天Jerry给Tom出了一道题来考验他。Jerry给了Tom一个长度为2*n的只包含小写字母的字符串,让Tom将这个字符串任意挑选字符,将其分成两个等长的字符串a和b(对于一个si不能同时被选到a和b中),然后a要和reverse(b)相同(a和反转后的b相同),问这样的方案数有多少?Tom有些为难,所以请你来帮帮他吧。
输入一个正整数n,和一个长度为2*n的字符串
输出方案数


示例1
输入:
2
"abba"
输出:
4

解题思路:
本题的关键在于理解题意:所谓挑选n个字符变成a和b两个字符串,是指在原字符串中抽出n个字符,这些字符的的顺序保持不变,剩下字符的顺序也保持不变,由此组成a和b两个字符串。
例如 “abcdef”,挑选第2、3、5个字符,则分成 “bce” 和 “adf” 两个串。
接下来是整理的思路解析:整体框架是dfs,枚举每个字符属于a还是属于b,搜索过程中需要利用a和b的对称性做加速处理,否则会超时。
比方说
xcccddcccxdd
从左往右枚举a字符串的构成,如果令第一个x属于a,根据对称性,倒数第三个字符x一定是属于b;如此推导出末尾的dd一定属于a,中间位置的dd一定属于b,而且是b的头两个字符;然后左边ccc一定a,右边ccc一定是b,由此得出1种方案。令第一个x属于b也可以用同样的方式得到1种方案。
用这个思路直接写代码不太好写,可以通过枚举二进制,固定左半边的选择情况,然后对于每一个case,通过dfs搜索右半边有多少种合法组合,搜索过程中利用对称性进行剪枝。
对于字符全部相同case如"aaaaaaaa",因为过程中无法剪枝,会退化成2^(2*n)。对于这种case,答案就是 C(2n,n) ,预判一下直接返回即可。

可以先逐个判断字符串相同的字母,再算后面的数
abba:
解题代码:

package solution106;

class Solution {
     public long solution(int n, String s) {
        boolean isSame = false;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            isSame = true;
            if (s.charAt(0) != s.charAt(i)) {
                isSame = false;
                break;
            }
        }
        // 如果都是同样的字母这种情况
        if (isSame) {
            return C(n, n * 2);
        } else {
            // 普通情况
            // 检查字符是否无法构成
            // 用来检查字母
            int[] store = new int[26];
            for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
                store[s.charAt(i) - 'a']++;
            }
            for (int i = 0; i < store.length; i++) {
                if (store[i] % 2 != 0) return 0;
            }
            // 可匹配的情况
            return dfs(s, n, "", 0, "");
        }
    }

    /**
     * 需要的信息 原始字符串,当前加入的位置,当前使用过的字符标记等
     * @param s 原始字符串
     * @param n 一半单词的数量
     * @param left 左半边的词
     * @param index 当前指向原始字符串的位置
     * @param right 右半边的值
     * @return 匹配数量
     */
    private long dfs(String s, int n, String left, int index, String right) {
        int sum = 0;
        // 递归终止条件,left已经到达N了
        if (left.length() == n) {
            // 补完right的部分
            for (int i = index; i < s.length(); i++) {
                right += s.charAt(i);
            }
//            System.out.println(t + "  " + left);
            if (left.equals(new StringBuilder(right).reverse().toString())) {
                return 1;
            }
            return 0;
        }
        for (int i = index; i < 2 * n; i++) {
            // right的部分
            String tmpStr = right;
            for (int j = index; j < i; j++) {
                tmpStr += s.charAt(j);
            }
            // 统计通过的示例
            sum += dfs(s, n, left + s.charAt(i), i + 1, tmpStr);
        }
        // 返回结果到上一层,直到第一层返回给solution方法
        return sum;
    }

    /**
     *
     * @param up 上标
     * @param down 下标
     * @return 排列组合数量
     */
    private long C(int up, int down) {
        int a = 1;
        for (int i = down; i > up; i--) {
            a *= i;
        }
        int b = 1;
        for (int i = up; i > 0; i--) {
            b *= i;
        }
        return a / b;
    }
}

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