题目描述
这是 LeetCode 上的 1221. 分割平衡字符串 ,难度为 简单。
Tag : 「贪心」、「双指针」
在一个 平衡字符串 中,'L' 和 'R' 字符的数量是相同的。
给你一个平衡字符串 s,请你将它分割成尽可能多的平衡字符串。
注意:分割得到的每个字符串都必须是平衡字符串。
返回可以通过分割得到的平衡字符串的 最大数量 。
示例 1:
输入:s = "RLRRLLRLRL" 输出:4 解释:s 可以分割为 "RL"、"RRLL"、"RL"、"RL" ,每个子字符串中都包含相同数量的 'L' 和 'R' 。 复制代码
示例 2:
输入:s = "RLLLLRRRLR" 输出:3 解释:s 可以分割为 "RL"、"LLLRRR"、"LR" ,每个子字符串中都包含相同数量的 'L' 和 'R' 。 复制代码
示例 3:
输入:s = "LLLLRRRR" 输出:1 解释:s 只能保持原样 "LLLLRRRR". 复制代码
示例 4:
输入:s = "RLRRRLLRLL" 输出:2 解释:s 可以分割为 "RL"、"RRRLLRLL" ,每个子字符串中都包含相同数量的 'L' 和 'R' 。 复制代码
提示:
- 1 <= s.length <= 1000
- s[i] = 'L' 或 'R'
- s 是一个 平衡 字符串
基本分析
题目确保了 s
为一个平衡字符串,即必然能分割成若干个 LR
子串。
一个合法的 LR
子串满足 L
字符和 R
字符数量相等,常规检查一个字符串是否为合格的 LR
子串可以使用 O(n)O(n) 的遍历方式,可以使用记录前缀信息的数据结构,而对于成对结构的元素统计,更好的方式是转换为数学判定,使用 1
来代指 L
得分,使用 -1
来代指 R
得分。
那么一个子串为合格 LR
子串的充要条件为 整个 LR
子串的总得分为 00。
这种方式最早应该在 (题解) 301. 删除无效的括号 详细讲过,可延伸到任意的成对结构元素统计题目里去。
贪心
回到本题,题目要求分割的 LR
子串尽可能多,直观上应该是尽可能让每个分割串尽可能短。
我们使用「归纳法」来证明该猜想的正确性。
首先题目数据保证给定的 s
本身是合法的 LR
子串,假设从 [0...a][0...a] 可以从 s
中分割出 长度最小 的 LR
子串,而从 [0...b][0...b] 能够分割出 长度更大 的 LR
子串(即 a <= b
)。
我们来证明起始时(第一次分割)「将从 b
分割点将 s
断开」调整为「从 a
分割点将 s
断开」结果不会变差:
- 从
b
点首次分割调整为从a
点首次分割,两种分割形式分割点两端仍为合法LR
子串,因此不会从“有解”变成“无解”; - 从
b
分割后的剩余部分长度小于从a
分割后的剩余部分,同时由b
分割后的剩余部分会被由a
分割后的剩余部分所严格覆盖,因此「对a
分割的剩余部分再分割所得的子串数量」至少 与「从b
点分割的剩余部分再分割所得的子串数量」相等(不会变少)。
至此,我们证明了对于首次分割,将任意合格分割点调整为最小分割点,结果不会变得更差(当 a < b
时还会更好)。
同时,由于首次分割后的剩余部分仍为合格的 LR
子串,因此归纳分析所依赖的结构没有发生改变,可以将上述的推理分析推广到每一个决策的回合(新边界)中。
至此,我们证明了只要每一次都从最小分割点进行分割,就可以得到最优解。
代码:
class Solution { public int balancedStringSplit(String s) { char[] cs = s.toCharArray(); int n = cs.length; int ans = 0; for (int i = 0; i < n; ) { int j = i + 1, score = cs[i] == 'L' ? 1 : -1; while (j < n && score != 0) score += cs[j++] == 'L' ? 1 : -1; i = j; ans++; } return ans; } } 复制代码
- 时间复杂度:O(n)O(n)
- 空间复杂度:调用
toCharArray
会拷贝新数组进行返回(为遵循String
的不可变原则),因此使用toCharArray
复杂度为 O(n)O(n),使用charAt
复杂度为 O(1)O(1)
最后
这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.1221
篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。
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