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力扣389-找不同

一、原題題目

1.1 題目

  給定兩個字串 s 和 t，它們只包含小寫字母。字串 t 由字串 s 隨機重排，然後在隨機位置新增一個字母。請找出在 t 中被新增的字母。

1.2 示例

• 示例一

  輸入： s = “abcd”, t = “abcde”

  輸出： “e”

  解釋： ‘e’ 是那個被新增的字母。

• 示例二

  輸入： s = “”, t = “y”

  輸出： “y”

• 示例三

  輸入： s = “a”, t = “aa”

  輸出： “a”

• 示例四

  輸入： s = “ae”, t = “aea”

  輸出： “a”

提示：

• 0 <= s.length <= 1000
• t.length == s.length + 1
• s 和 t 只包含小寫字母

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/find-the-difference/

二、解題思路1

2.1 題目理解分析

  題目很直白，也非常容易想到思路，我第一個思路就是用一個 HashMap 去儲存 s 字串中每個字元的個數（字元作為 key ，個數作為 value）。然後遍歷 t 字串的時候去減掉對應字元的個數值，當有不在 HashMap 中的字元或個數已經為0的字元即為加進去的字元。

2.2 詳細程式碼（Java）

public class Solution {
  public char findTheDifference(String s, String t) {
    HashMap<Character,Integer> map = new HashMap<>();   // 定義 map 
    for (int i = 0;i<s.length();i++){                   // 統計 s 中的每個字元個數
      char ch = s.charAt(i);
      map.put(ch,map.containsKey(ch)?map.get
 
(ch)+1:1);
    }
    for (int i = 0;i<t.length();i++){                   // 檢驗 t 中新增進去的字元
      char ch = t.charAt(i);
      if (map.containsKey(ch)&&map.get(ch)>0) 
        map.put(ch,map.get(ch)-1);                  // 如果字元在 map 中存在，並且個數大於0，則個數減一
      else return ch;                                 // 否則為新增進去的那個字元，直接返回
    }
    return ' ';
  }
}

2.3 演算法執行結果

  演算法簡單是簡單，結果也很殘忍，時間上只擊敗8.17%的使用者，不行~~~還得想想其他思路提升效能。下面是將儲存方法改為陣列儲存，因為題目限制了只有小寫字母，所有用26長度的 int 陣列就可以達到統計個數的目的。

public class Solution {
  public char findTheDifference(String s, String t) {
    int[] count = new int[26];                   // 定義陣列儲存個數
    for (int i = 0;i<s.length();i++){            // 同時對 s 和 t 中字元個數統計
      count[s.charAt(i)-'a']++;                // s 中的字元相應位置加1
      count[t.charAt(i)-'a']--;                // t 中的字元相應位置減1
    }
    count[t.charAt(t.length()-1)-'a']--;        // t 中最後一個字元相應位置減1
    for (int i = 0;i<26;i++){                   // 查詢新增的字元
      if (count[i]==-1)
        return (char)(i+'a');               // 個數為-1的即為新增的字元，其他都是0
    }
    return ' ';
  }
}

  速度上得到了不小的提升，不過還不是很理想。再去參考參考別的大神的題解看看…

三、解題思路2(位運算)

3.1 題目理解分析

  這題說的是字串 t 只比 s 多了一個字元，其他字元他們的數量都是一樣的，如果我們把字串 s 和 t 合併就會發現，除了那個多出的字元出現奇數次，其他的所有字元都是出現偶數次，這種情況我們就可以用異或運算來解決啦。

• 異或運算的三點規律：

  1.a^a=0：任何數字和自己異或都是0

  2.a^0=a：任何數字和0異或還是自己

  3.a^ba=a^ab：異或運算具有交換律

• 用題目示例一舉例

  s = “abcd”，t = “abcde”，合併之後為 “abcdabcde” ，每一位都進行異或運算為 a^bc^da^bc^de ，再利用上述規律3 可以交換為 a^ab^bc^cd^de ，再用規律1可以得到 0⁰0⁰e ，最後由規律2得到最後結果為 e。

3.2 詳細程式碼（Java）

public class Solution {
  public char findTheDifference(String s, String t) {
    char[] chars = s.concat(t).toCharArray();   // 合併 s 和 t 並且轉化為 char 陣列
    char result = 0;                            // 定義輸出結果的字元
    for (char aChar : chars) {
      result ^= aChar;                        // 對每一個字元進行異或操作
    }
    return result;                              // 返回保留結果的字元
  }
}

3.3 演算法執行結果

  程式碼少就算了，效能還直接飆升100%，所以位運算還是得掌握啊！！！

四、總結

  感覺任何事情都是這樣的，你拍腦門就能想到的事情，很多人也同樣能輕鬆想到，並且肯定並不是很好的。方法稍微高階一點的，它掌握起來可能更費力一點，但帶給你的結果肯定也是可觀的。跟生活中的很多道理類似…