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leetcode 51 ~ 100
交错字符串

交错字符串

难度:

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题目描述

给定三个字符串 s1s2s3,请你帮忙验证 s3 是否是由 s1 和 s2 交错 组成的。

两个字符串 st 交错 的定义与过程如下,其中每个字符串都会被分割成若干 非空 子字符串

  • s = s1 + s2 + ... + sn
  • t = t1 + t2 + ... + tm
  • |n - m| <= 1
  • 交错s1 + t1 + s2 + t2 + s3 + t3 + ... 或者 t1 + s1 + t2 + s2 + t3 + s3 + ...

注意:a + b 意味着字符串 ab 连接。

 

示例 1:

输入:s1 = "aabcc", s2 = "dbbca", s3 = "aadbbcbcac"
输出:true

示例 2:

输入:s1 = "aabcc", s2 = "dbbca", s3 = "aadbbbaccc"
输出:false

示例 3:

输入:s1 = "", s2 = "", s3 = ""
输出:true

 

提示:

  • 0 <= s1.length, s2.length <= 100
  • 0 <= s3.length <= 200
  • s1s2、和 s3 都由小写英文字母组成

 

进阶:您能否仅使用 O(s2.length) 额外的内存空间来解决它?

代码结果

运行时间: 23 ms, 内存: 16.2 MB


// 思路:
// 使用流的特性解决问题,但由于流的操作特性,直接使用流来解决动态规划问题不太适合。
// 因此,这里使用类似的动态规划思路,但用流来简化部分操作。
import java.util.stream.IntStream;
public boolean isInterleave(String s1, String s2, String s3) {
    int m = s1.length();
    int n = s2.length();
    if (m + n != s3.length()) return false;
    boolean[] dp = new boolean[n + 1];
    dp[0] = true;
    IntStream.range(1, n + 1).forEach(j -> dp[j] = dp[j - 1] && s2.charAt(j - 1) == s3.charAt(j - 1));
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        dp[0] = dp[0] && s1.charAt(i - 1) == s3.charAt(i - 1);
        IntStream.range(1, n + 1).forEach(j -> dp[j] = (dp[j] && s1.charAt(i - 1) == s3.charAt(i + j - 1))
                || (dp[j - 1] && s2.charAt(j - 1) == s3.charAt(i + j - 1)));
    }
    return dp[n];
}

解释

方法:

这个题解使用动态规划的思路来解决交错字符串的问题。定义状态 dp[i][j] 表示 s1 的前 i 个字符和 s2 的前 j 个字符能否交错组成 s3 的前 i+j 个字符。状态转移方程为:如果 dp[i][j-1] 为 true 且 s2[j-1] 等于 s3[i+j-1],或者 dp[i-1][j] 为 true 且 s1[i-1] 等于 s3[i+j-1],那么 dp[i][j] 为 true。最终结果为 dp[n][m],其中 n 和 m 分别为 s1 和 s2 的长度。

时间复杂度:

O(nm)

空间复杂度:

O(nm)

代码细节讲解

🦆
请问在动态规划数组dp中,dp[i][j]为true是什么意思?
在动态规划数组dp中,dp[i][j]为true表示使用s1的前i个字符和s2的前j个字符可以交错组成s3的前i+j个字符。这意味着存在一种方法将s1和s2的这些字符交错排列,使得它们完全匹配s3的前i+j个字符。
🦆
为什么在初始化时,只有当s1的第i-1个字符等于s3的第i-1个字符时,dp[i][0]才设置为true?
在初始化时,dp[i][0]为true表示s1的前i个字符可以单独形成s3的前i个字符,而不使用s2的任何字符。这种情况下,每次添加s1的一个字符到已经形成的序列中,必须确保新添加的字符(s1的第i-1个字符)与s3对应位置的字符(s3的第i-1个字符)相同。如果它们不相同,则无法形成s3的相应前缀,因此dp[i][0]只有在s1的第i-1个字符等于s3的第i-1个字符时才设置为true。
🦆
在边界条件中,你设置了当s2为空时,只考虑s1和s3的匹配情况。如果s1也为空,dp[0][0]的值应该是什么?
如果s1和s2都为空,那么dp[0][0]的值应该是true。这是因为如果s1和s2都没有字符,那么s3也应该是空字符串才能符合条件(即s3的长度必须是0)。dp[0][0]为true表示空字符串s1和空字符串s2可以组成空字符串s3。
🦆
状态转移方程中使用了`dp[i][j-1]`和`s2[j-1] == s3[i+j-1]`,这种方式是否考虑了所有可能的字符匹配组合?
状态转移方程确实考虑了所有可能的字符匹配组合,因为它检查了两种情况:一种是s2的j-1位置的字符可以匹配s3的i+j-1位置的字符,且之前的字符已经通过dp[i][j-1]为true表示可以匹配;另一种是s1的i-1位置的字符可以匹配s3的i+j-1位置的字符,且之前的字符已经通过dp[i-1][j]为true表示可以匹配。这两种情况涵盖了通过添加s1或s2的新字符来匹配s3的所有可能性。

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