将两个子字符串(字符串的)相互替换
给定三个字符串 S、A 和 B。您必须将 S 中等于 A 的每个子字符串替换为 B，将 S 中等于 B 的每个子字符串替换为 A。两个或多个与 A 或 B 匹配的子字符串可能会重叠。为了避免这种混淆，您必须找到与 A 或 B 匹配的最左边的子字符串，将其替换，然后继续处理字符串的其余部分。
输入
S = "aab", A = "aa", B = "bb"
输出
"bbb"
将前两个字符与 A 匹配，并将其替换为 B，我们得到"bbb"。然后从索引 3 开始继续算法，我们找不到更多匹配项。
输入
S = "aabbaabb", A = "aa", B = "bb"
输出
"bbaabbaa"
将所有出现的"aa"替换为"bb"，将"bb"替换为"aa"，因此最终字符串为"bbaabbaa"。
解决方案
目标是发现字符串 S 中与 A 或 B 匹配的最左边的子字符串。当 A 和 B 都位于同一索引时，首先更改与 A 匹配的子字符串。然后将不匹配的子字符串添加到结果中，并重复该过程，直到找不到其他匹配项。如果没有发现其他匹配项，则将最终子字符串添加到最终结果中。
此算法的时间复杂度为 O(N*M)，其中 N 是字符串 S 的长度，M 是字符串 A 和 B 的长度。在最坏的情况下，我们可能必须查看整个字符串 S 才能找到每个匹配项。由于我们必须至少分析一次字符串中的每个字符，因此这也是理想的时间复杂度。
Java 实现
让我们看看 Java 实现
示例
public class ReplaceSubstring {
//method to replace string
public static String replaceSubstring(String S, String A, String B) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int i = 0;
while (i < S.length()) {
// Find the leftmost sub-string that matches A or B
int aIndex = S.indexOf(A, i);
int bIndex = S.indexOf(B, i);
if (aIndex == -1 && bIndex == -1) {
// No more matches found
sb.append(S.substring(i));
break;
} else if (aIndex == -1 || (bIndex != -1 && bIndex < aIndex)) {
// Replace the sub-string matching B
sb.append(S.substring(i, bIndex)).append(A);
i = bIndex + B.length();
} else {
// Replace the sub-string matching A
sb.append(S.substring(i, aIndex)).append(B);
i = aIndex + A.length();
}
}
return sb.toString();
}
//Driver method
public static void main(String[] args) {
String S = "aabbcc";
String A = "aa";
String B = "bb";
String result = replaceSubstring(S, A, B);
System.out.println(result);
}
}
输出
bbaacc
替代方法
我们之前介绍的方法的时间复杂度为 O(N*M)，其中 N 是字符串 S 的长度，M 是字符串 A 和 B 的长度。这已经是最佳时间复杂度，因为我们需要检查字符串的每个字符至少一次。
但是，我们可以通过使用 StringBuilder 来构造结果字符串，而不是重复连接子字符串，从而优化实现。我们还可以通过手动遍历字符串并比较子字符串来避免使用 indexOf() 来搜索下一个匹配项。以下是经过这些优化的更新实现:
示例
public class ReplaceSubstring {
//method to replace string
public static String replaceSubstring(String S, String A, String B) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(S.length());
int i = 0;
while (i < S.length()) {
// Check if the current substring matches A
if (i + A.length() <= S.length() && S.substring(i, i + A.length()).equals(A)) {
sb.append(B);
i += A.length();
}
// Check if the current substring matches B
else if (i + B.length() <= S.length() && S.substring(i, i + B.length()).equals(B)) {
sb.append(A);
i += B.length();
}
// Current substring does not match A or B
else {
sb.append(S.charAt(i));
i++;
}
}
return sb.toString();
}
//Driver method
public static void main(String[] args) {
String S = "aabbcc";
String A = "aa";
String B = "bb";
String result = replaceSubstring(S, A, B);
System.out.println(result);
}
}
输出
bbaacc
此实现的时间复杂度与上一个实现相同，但由于字符串连接和 indexOf 调用的开销减少，因此在实践中可以更快。
