今天，我的一个朋友在面试软件开发人员的职位时被问到以下问题:
给定两个字符串s1和s2，你将如何检查s1是否是s2的旋转版本?
例子:
如果s1 = "stackoverflow"，则以下是它的一些旋转版本:
"tackoverflows"
"ackoverflowst"
"overflowstack"
其中“stackoverflwo”不是一个旋转的版本。
他给出的答案是:
取s2，找出s1的子字符串中最长的前缀，就能得到旋转的点。一旦你找到了那个点，在那个点打断s2得到s2a和s2b，然后检查是否连接(s2a,s2b) == s1
对我和我的朋友来说，这是一个很好的解决方案。但是面试官不这么认为。他要求一个更简单的解决办法。请告诉我在Java/C/ c++中你是如何做到这一点的?
提前谢谢你。
当前回答
因为没有人给出c++的解决方案。它在这里:
bool isRotation(string s1,string s2) {
string temp = s1;
temp += s1;
return (s1.length() == s2.length()) && (temp.find(s2) != string::npos);
}
其他回答
目前还没有人提供模数方法，所以这里有一个:
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ztackoverflow"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ackoverflowst"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "overflowstack"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "stackoverflwo"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "tackoverflwos"));
Console.ReadLine();
}
public static bool IsRotation(string a, string b)
{
Console.WriteLine("\nA: {0} B: {1}", a, b);
if (b.Length != a.Length)
return false;
int ndx = a.IndexOf(b[0]);
bool isRotation = true;
Console.WriteLine("Ndx: {0}", ndx);
if (ndx == -1) return false;
for (int i = 0; i < b.Length; ++i)
{
int rotatedNdx = (i + ndx) % b.Length;
char rotatedA = a[rotatedNdx];
Console.WriteLine( "B: {0} A[{1}]: {2}", b[i], rotatedNdx, rotatedA );
if (b[i] != rotatedA)
{
isRotation = false;
// break; uncomment this when you remove the Console.WriteLine
}
}
return isRotation;
}
输出:
A: stackoverflow B: ztackoverflow
Ndx: -1
Rotation : False
A: stackoverflow B: ackoverflowst
Ndx: 2
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: o A[11]: o
B: w A[12]: w
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
Rotation : True
A: stackoverflow B: overflowstack
Ndx: 5
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: o A[11]: o
B: w A[12]: w
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
Rotation : True
A: stackoverflow B: stackoverflwo
Ndx: 0
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: w A[11]: o
B: o A[12]: w
Rotation : False
A: stackoverflow B: tackoverflwos
Ndx: 1
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: w A[11]: o
B: o A[12]: w
B: s A[0]: s
Rotation : False
(编辑:2010-04-12)
Piotr注意到了我上面代码中的缺陷。当字符串中的第一个字符出现两次或两次以上时，将出错。例如，针对owstackoverflow测试的stackoverflow结果为false，而实际上应该为true。
感谢piotr发现了这个错误。
现在，这是修正后的代码:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
namespace TestRotate
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ztackoverflow"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ackoverflowst"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "overflowstack"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "stackoverflwo"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "tackoverflwos"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "owstackoverfl"));
Console.ReadLine();
}
public static bool IsRotation(string a, string b)
{
Console.WriteLine("\nA: {0} B: {1}", a, b);
if (b.Length != a.Length)
return false;
if (a.IndexOf(b[0]) == -1 )
return false;
foreach (int ndx in IndexList(a, b[0]))
{
bool isRotation = true;
Console.WriteLine("Ndx: {0}", ndx);
for (int i = 0; i < b.Length; ++i)
{
int rotatedNdx = (i + ndx) % b.Length;
char rotatedA = a[rotatedNdx];
Console.WriteLine("B: {0} A[{1}]: {2}", b[i], rotatedNdx, rotatedA);
if (b[i] != rotatedA)
{
isRotation = false;
break;
}
}
if (isRotation)
return true;
}
return false;
}
public static IEnumerable<int> IndexList(string src, char c)
{
for (int i = 0; i < src.Length; ++i)
if (src[i] == c)
yield return i;
}
}//class Program
}//namespace TestRotate
输出如下:
A: stackoverflow B: ztackoverflow
Rotation : False
A: stackoverflow B: ackoverflowst
Ndx: 2
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: o A[11]: o
B: w A[12]: w
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
Rotation : True
A: stackoverflow B: overflowstack
Ndx: 5
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: o A[11]: o
B: w A[12]: w
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
Rotation : True
A: stackoverflow B: stackoverflwo
Ndx: 0
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: w A[11]: o
Rotation : False
A: stackoverflow B: tackoverflwos
Ndx: 1
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
B: w A[11]: o
Rotation : False
A: stackoverflow B: owstackoverfl
Ndx: 5
B: o A[5]: o
B: w A[6]: v
Ndx: 11
B: o A[11]: o
B: w A[12]: w
B: s A[0]: s
B: t A[1]: t
B: a A[2]: a
B: c A[3]: c
B: k A[4]: k
B: o A[5]: o
B: v A[6]: v
B: e A[7]: e
B: r A[8]: r
B: f A[9]: f
B: l A[10]: l
Rotation : True
这是lambda方法:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace IsRotation
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ztackoverflow"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "ackoverflowst"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "overflowstack"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "stackoverflwo"));
Console.WriteLine("Rotation : {0}",
IsRotation("stackoverflow", "owstackoverfl"));
string strToTestFrom = "stackoverflow";
foreach(string s in StringRotations(strToTestFrom))
{
Console.WriteLine("is {0} rotation of {1} ? {2}",
s, strToTestFrom,
IsRotation(strToTestFrom, s) );
}
Console.ReadLine();
}
public static IEnumerable<string> StringRotations(string src)
{
for (int i = 0; i < src.Length; ++i)
{
var sb = new StringBuilder();
for (int x = 0; x < src.Length; ++x)
sb.Append(src[(i + x) % src.Length]);
yield return sb.ToString();
}
}
public static bool IsRotation(string a, string b)
{
if (b.Length != a.Length || a.IndexOf(b[0]) < 0 ) return false;
foreach(int ndx in IndexList(a, b[0]))
{
int i = ndx;
if (b.ToCharArray().All(x => x == a[i++ % a.Length]))
return true;
}
return false;
}
public static IEnumerable<int> IndexList(string src, char c)
{
for (int i = 0; i < src.Length; ++i)
if (src[i] == c)
yield return i;
}
}//class Program
}//namespace IsRotation
下面是lambda方法的输出:
Rotation : False
Rotation : True
Rotation : True
Rotation : False
Rotation : True
is stackoverflow rotation of stackoverflow ? True
is tackoverflows rotation of stackoverflow ? True
is ackoverflowst rotation of stackoverflow ? True
is ckoverflowsta rotation of stackoverflow ? True
is koverflowstac rotation of stackoverflow ? True
is overflowstack rotation of stackoverflow ? True
is verflowstacko rotation of stackoverflow ? True
is erflowstackov rotation of stackoverflow ? True
is rflowstackove rotation of stackoverflow ? True
is flowstackover rotation of stackoverflow ? True
is lowstackoverf rotation of stackoverflow ? True
is owstackoverfl rotation of stackoverflow ? True
is wstackoverflo rotation of stackoverflow ? True
不确定这是否是最有效的方法，但它可能相对有趣:Burrows-Wheeler变换。根据WP文章，输入的所有旋转产生相同的输出。对于压缩等应用程序，这是不可取的，所以原始旋转被指示(例如通过索引;参见文章)。但对于简单的与旋转无关的比较，这听起来很理想。当然，这并不一定是理想的效率!
C#:
s1 == null && s2 == null || s1.Length == s2.Length && (s1 + s1).Contains(s2)
Opera的简单指针旋转技巧是有效的，但是在运行时最糟糕的情况下效率极低。简单地想象一个有许多长重复字符的字符串，例如:
S1 = HELLOHELLOHELLO1HELLOHELLOHELLO2 S2 = HELLOHELLOHELLO2HELLOHELLOHELLO1
从计算角度来看，“循环直到出现不匹配，然后再加1，再试一次”是一种可怕的方法。
为了证明你可以毫不费力地在C语言中使用串联方法，下面是我的解决方案:
int isRotation(const char* s1, const char* s2) {
assert(s1 && s2);
size_t s1Len = strlen(s1);
if (s1Len != strlen(s2)) return 0;
char s1SelfConcat[ 2 * s1Len + 1 ];
sprintf(s1SelfConcat, "%s%s", s1, s1);
return (strstr(s1SelfConcat, s2) ? 1 : 0);
}
这在运行时间上是线性的，以开销中O(n)内存使用为代价。
(请注意，strstr()的实现是特定于平台的，但如果特别脑死亡，总是可以用更快的替代方案替代，如Boyer-Moore算法)
哇,哇……为什么每个人都对O(n²)的答案如此兴奋?我相信我们可以做得更好。上面的答案包括O(n)循环中的O(n)操作(substring/indexOf调用)。即使有更高效的搜索算法;比如Boyer-Moore或KMP，最坏情况仍然是O(n^2)有重复。
O(n)随机化的答案很简单;取一个支持O(1)滑动窗口的哈希值(如Rabin指纹);哈希字符串1，然后哈希字符串2，然后继续围绕字符串移动哈希1的窗口，看看哈希函数是否冲突。
如果我们想象最坏的情况是“扫描两条DNA链”，那么碰撞的概率就会上升，这可能退化为O(n^(1+e))或其他(只是猜测)。
最后，有一个确定的O(nlogn)解，它有一个非常大的常数。基本上，就是对两个弦进行卷积。卷积的最大值将是旋转差(如果它们被旋转);O(n)检查确认。好处是如果有两个相等的最大值，那么它们也是有效解。你可以用两个FFT进行卷积一个点积，一个iFFT，所以nlogn + nlogn + n + nlogn + n = O(nlogn)
因为你不能用0填充，你不能保证字符串的长度是2^n, fft不会是最快的;它们会变慢，仍然是O(nlogn)，但比CT算法大得多。
说了这么多，我绝对，100%肯定这里有一个确定的O(n)解，但我不知道我能不能找到它。
