最近刷论坛的时候,看到有人发了个贴子:“就业崩了,怎么感觉IT一下子就业崩溃了?”
我觉得吧,IT就业的确变得不如前些年风光,但说“崩了”还真不至于。现在的市场环境确实不太友好,大裁员、小优化一波接一波,尤其是互联网行业的黄金时代已经过去,这谁都不否认。
但换个角度看,IT毕竟是底层技术支撑,需求不会凭空消失。资本的进退固然重要,但行业本身的抗压能力和基础地位还是有保障的。
其实,和别的行业比起来,IT人还算幸运。虽然内卷严重,但技术更新快,岗位细分多,跳槽转行的选择也不少。
而且,等经济环境稳定,市场回暖,这波寒冬可能就过去了。只不过现在这段时间,大家都得稳住,少折腾,先练好技术攒实力。
今日算法题
好了,吃完瓜,我们说说算法题,今天聊聊一个非常经典的算法题,叫“最短回文串”。说实话,这题挺有意思的,因为它把字符串和回文的概念结合在了一起,测试的不是简单的字符串操作能力,而是算法优化的思路。虽然看着复杂,但我们从头剖析,理解了原理后其实也就那么回事儿。
题目要求很简单:给定一个字符串 s
,你需要在它的前面加上最少的字符,让这个字符串变成一个回文串。比如字符串是 abc
,我们只需要在前面加上 cba
,就能得到回文串 cbabc
。所以问题就变成了如何以最优的方式找到要加的部分。
那怎么做呢?咱们先来分析一下。直觉上,如果我们直接暴力处理,试着找到从字符串前缀开始的最大回文部分,然后剩下的部分翻转过来加到前面,这种思路是可以的。但是,暴力法有个问题,就是效率太低,尤其是字符串特别长的时候,性能就崩了。
为了提升效率,我们可以用 KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法的思想,解决这个问题。别慌,KMP 虽然听着吓人,但咱们用它的时候其实只需要核心的“部分匹配表(next 数组)”。这个表可以帮助我们快速找到字符串的最大前缀和后缀匹配长度。
具体实现步骤如下:
首先,我们把字符串 s
和它的反转reverse_s
拼在一起,用一个特殊字符隔开,比如:s + '#' + reverse_s
。这个特殊字符保证不会有额外的匹配干扰。然后,构建这个拼接字符串的部分匹配表。部分匹配表会告诉我们,字符串的前缀和后缀匹配到了哪个位置。 最后,利用部分匹配表的结果,可以直接找到需要在原字符串前面补充的最短部分,也就是反转后的字符串中多余的部分。
听起来有点绕,但代码实现起来还挺直观的。来看 JavaScript 实现:
function shortestPalindrome(s) {
const reverse_s = s.split('').reverse().join(''); // 获取字符串的反转
const combined = s + '#' + reverse_s; // 拼接字符串
const next = new Array(combined.length).fill(0); // 初始化部分匹配表
// 构建部分匹配表
for (let i = 1; i < combined.length; i++) {
let j = next[i - 1];
while (j > 0 && combined[i] !== combined[j]) {
j = next[j - 1];
}
if (combined[i] === combined[j]) {
j++;
}
next[i] = j;
}
// 根据部分匹配表,计算需要添加的部分
const maxMatchLen = next[combined.length - 1]; // 最长匹配的前缀长度
const add = reverse_s.substring(0, reverse_s.length - maxMatchLen);
return add + s; // 返回补充后的回文串
}
来拆解一下这个代码。首先,reverse_s
是字符串的反转,combined
是拼接后的字符串,比如对于 abc
,拼接结果是 abc#cba
。然后,我们用部分匹配表的算法,遍历构造 next
数组。这个数组的最后一个值会告诉我们,拼接字符串中前缀和后缀的最长匹配长度。通过这个长度,就能确定原字符串需要补充的部分,最终生成回文。
这个方法的时间复杂度是 (O(n)),比暴力法效率高得多,尤其是对于大数据量的情况。
举个例子,假设输入是 aacecaaa
,反转后是 aaacecaa
,拼接结果是 aacecaaa#aaacecaa
。部分匹配表算出来是 [0, 1, 0, 0, 1, 2, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
,最后一个值是 7
,说明有一个长度为 7 的前后缀匹配。于是,补充的部分是反转字符串的前 1 位,也就是 aaacecaa
的 a
,最终结果是 aaacecaaa
。
再换个输入试试,比如 abcd
。反转后是 dcba
,拼接结果是 abcd#dcba
。部分匹配表是 [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
,说明没有前后缀匹配,于是需要补充整个反转字符串 dcb
,最终结果是 dcbabcd
。
通过这种方法,我们可以快速处理各种输入场景,解决最短回文串的问题。有没有觉得这题其实挺有意思的?算法优化的魅力就在于此,从暴力到高效,不仅仅是代码更短了,逻辑也变得更清晰。
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