LeetCode算法题-Reverse Vowels of a String（Java实现-四种解法）

这是悦乐书的第206次更新，第218篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第74题（顺位题号是345）。编写一个函数，它将一个字符串作为输入，并仅反转一个字符串的元音。例如：

输入：“hello”

输出：“holle”

输入：“leetcode”

输出：“leotcede”

注意：元音不包括字母“y”。

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

元音字母包含：a e i o u 这五个，利用栈先进后出的特性，把字符串转为字符数组，利用迭代，遇到五个元音字母（包含大小写）时，进行入栈操作。然后再利用迭代，当栈不为空时，且遇到五个元音字母时，将该字符数组当前字符替换为出栈的字符。

此解法的时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(n)。

public String reverseVowels(String s) {
    if (s == null || s.trim().length() <= 1) {
        return s ;
    }
    Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
    char[] arr = s.toCharArray();
    for (int i=0; i<arr.length; i++) {
        char ch = arr[i];
        if (ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u'
                || ch == 'A' || ch == 'E' || ch == 'I' || ch == 'O' || ch == 'U') {
            stack.push(ch);
        }
    }
    for (int i=0; i<arr.length; i++) {
        char ch = arr[i];
        if (!stack.isEmpty() && (ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u'
                || ch == 'A' || ch == 'E' || ch == 'I' || ch == 'O' || ch == 'U')) {
            arr[i] = stack.pop();
        }
    }
    return new String(arr);
}

03 第二种解法

思路和第一种解法一样，只不过是将栈换成了字符串。

public String reverseVowels2(String s) {
    if (s == null || s.trim().length() <= 1) {
        return s ;
    }
    char[] arr = s.toCharArray();
    String ss = "";
    int count = -1;
    for (int i=0; i<arr.length; i++) {
        char ch = arr[i];
        if (ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u'
                || ch == 'A' || ch == 'E' || ch == 'I' || ch == 'O' || ch == 'U') {
            ss += ch;
            count += 1;
        }
    }
    for (int i=0; i<arr.length; i++) {
        char ch = arr[i];
        if (count >= 0 && (ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u'
                || ch == 'A' || ch == 'E' || ch == 'I' || ch == 'O' || ch == 'U')) {
            arr[i] = ss.charAt(count);
            count--;
        }
    }
    return new String(arr);
}

04 第三种解法

利用双指针，将字符串转为字符数组，一个从0开始，一个从尾部开始，如果头尾指针所对应的字符均为元音，就交换两者的位置，如果头部或者尾部指针对应的字符不是元音，那么头部指针向尾部方向移动或者尾部指针向头部方向移动。

此解法的时间复杂度是O(log(n))，空间复杂度是O(n)。

public String reverseVowels3(String s) {
    if (s == null || s.trim().length() <= 1) {
        return s ;
    }
    char[] arr = s.toCharArray();
    int i = 0, j = s.length()-1;
    while (i < j) {
        if (isVowels(arr[i]) && isVowels(arr[j])) {
            char temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
            i++;
            j--;
        }
        if (!isVowels(arr[i])) {
            i++;
        }
        if (!isVowels(arr[j])) {
            j--;
        }
    }
    return new String(arr);
}

public static boolean isVowels(char ch) {
    if (ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u' ) {
        return true;
    }
    if (ch == 'A' || ch == 'E' || ch == 'I' || ch == 'O' || ch == 'U') {
        return true;
    }
    return false;
}

05 第四种解法

使用StringBuilder，借助循环，从字符串的头部开始判断，如果当前字符不是元音，直接append，如果是元音，则从字符串尾部开始找元音进行替换。

public String reverseVowels4(String s) {
    if (s == null || s.trim().length() <= 1) {
        return s ;
    }
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    String str = "AEIOUaeiou";
    int j = s.length()-1;
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        if (str.indexOf(s.charAt(i)) != -1) {
            while (j >= 0 && str.indexOf(s.charAt(j)) == -1) {
                j--;
            }
            sb.append(s.charAt(j));
            j--;
        } else {
            sb.append(s.charAt(i));
        }
    }
    return sb.toString();
}

06 小结

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