LeetCode 算法題 – Find The Difference

給定兩個只包含小寫字母的字符串 st,其中字符串 t 是由字符串 s 亂序後,再在隨機位置添加一個字母而成,請找到該隨機添加的字母。

例如:s = abcd, t = abcde, 其中 e 是隨機添加的字母。
其實這個例子不夠明確,又比如 s = abcde, t = aedceb, 隨機添加的字母還是 e

原題

Given two strings s and t which consist of only lowercase letters.
String t is generated by random shuffling string s and then add one more letter at a random position.
Find the letter that was added in t.
Example:

Input:
s = “abcd”
t = “abcde”

Output:
e

Explanation:
‘e’ is the letter that was added.

分析

  • 字符串 t 的字母總數比 s 多 1
  • 字符串 t 的字母類別數和 s 相同或多 1

實現

實現一

依題意,用 map[byte]int 存儲字符串 s 中每個字母出現的次數,如果字符串 t 中某個字母不存在於 map 或出現次數過多,則該字母為隨機添加的字母。

時間複雜度: O(n)

func findTheDifferenceMap(s string, t string) byte {
    m := make(map[byte]int, len(s))
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        m[s[i]] += 1
    }

    var b byte
    for i := 0; i < len(t); i++ {
        if count, ok := m[t[i]]; !ok || count <= 0 {
            b = t[i]
            break
        } else {
            m[t[i]] -= 1
        }
    }

    return b
}

實現二

可以利用 XOR 解決

func findTheDifferenceXOR(s string, t string) byte {
    var b byte
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        b ^= s[i] ^ t[i]
    }
    b ^= t[len(t)-1]

    return b
}

性能

type pair struct {
    s string
    t string
}

var pairs = []pair{
    {"abcd", "abcde"},
    {"abcd", "aebcd"},
    {"abcd", "abecd"},
    {"abcd", "abced"},
}

func BenchmarkFindTheDifferenceMap(b *testing.B) {
    var p pair
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        p = pairs[n%len(pairs)]
        findTheDifferenceMap(p.s, p.t)
    }
}
func BenchmarkFindTheDifferenceXOR(b *testing.B) {
    var p pair
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        p = pairs[n%len(pairs)]
        findTheDifferenceXOR(p.s, p.t)
    }
}

結果:

BenchmarkFindTheDifferenceMap-12 4990208 241 ns/op
BenchmarkFindTheDifferenceXOR-12 90979062 12.7 ns/op

雖然測試不嚴謹,不過後者性能更高。