检查三个给定字符串的子串是否可以连接成回文


回文是计算机科学和编程中一个引人入胜的话题。回文是指正读和反读都一样的单词、短语、数字或其他字符序列,忽略空格、标点符号和大小写。在本文中,我们将研究一个独特的问题:如何确定三个给定字符串的子串是否可以连接成一个回文。这个问题是一个常见的面试问题,可以使用多种技术来解决,包括字符串操作、哈希和动态规划。

问题陈述

给定三个字符串,任务是检查是否可以选择每个给定字符串的子串并将它们连接起来以形成一个回文。

方法

解决此问题的一般方法包括以下步骤:

  • 以六种不同的方式连接这三个字符串(这三个字符串的所有排列)。

  • 对于每个连接的字符串,检查它是否可以形成回文。

要检查字符串是否可以形成回文,我们需要确保字符串中最多只有一个字符的频率为奇数。

C++解决方案

示例

以下是实现上述方法的 C++ 函数:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

// Function to check if a given string can form a palindrome
bool canFormPalindrome(const char *s) {
   int count[256] = {0};  // Array to store character frequency
   for (const char *p = s; *p != '\0'; p++) {
      count[(int)*p]++;
   }
   int odd = 0;  // Count of characters with odd frequency
   for (int i = 0; i < 256; i++) {
      if (count[i] & 1) {  // Check for odd frequency
         odd++;
      }
      if (odd > 1) {  // If more than one character has odd frequency, palindrome is not possible
         return false;
      }
   }
   return true;  // Palindrome can be formed
}

bool checkSubstrings(const char *s1, const char *s2, const char *s3) {
   const char *arr[] = {s1, s2, s3, s1, s3, s2};  // Array of strings combinations
   for (int i = 0; i < 3; i++) {
      char concatenated[16];
      strcpy(concatenated, arr[i]);
      strcat(concatenated, arr[i + 1]);
      strcat(concatenated, arr[i + 2]);
      if (canFormPalindrome(concatenated)) {
         return true;  // Palindromic substring combination found
      }
   }
   return false;  // No palindromic substring combination found
}
int main() {
   const char *s1 = "abc";
   const char *s2 = "def";
   const char *s3 = "cba";
   if (checkSubstrings(s1, s2, s3)) {
      printf("Yes\n");
   } else {
      printf("No\n");
   }
   return 0;
}

输出

No
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

bool canFormPalindrome(string str) {
   vector<int> count(256, 0);
   for (int i = 0; str[i]; i++)
      count[str[i]]++;
   int odd = 0;
   for (int i = 0; i < 256; i++) {
      if (count[i] & 1)
         odd++;
      if (odd > 1)
         return false;
   }
   return true;
}

bool checkSubstrings(string s1, string s2, string s3) {
   string arr[] = {s1, s2, s3, s1, s3, s2};
   for (int i = 0; i < 3; i++) {
      if (canFormPalindrome(arr[i] + arr[i + 1] + arr[i + 2]))
      return true;
   }
   return false;
}

int main() {
   string s1 = "abc";
   string s2 = "def";
   string s3 = "cba";
   if (checkSubstrings(s1, s2, s3))
      cout << "Yes\n";
   else
      cout << "No\n";
   return 0;
}

输出

No
public class PalindromeSubstrings {
   public static boolean canFormPalindrome(String str) {
      int[] count = new int[256];  // Array to store character frequency
      for (char c : str.toCharArray()) {
         count[c]++;  // Count characters in the string
      }
      int odd = 0;  // Count of characters with odd frequency
      for (int c : count) {
         if ((c & 1) == 1) {  
            odd++;
         }
         if (odd > 1) {  // If more than one character has odd frequency, palindrome is not possible
            return false;
         }
      }
      return true;  
   }

   public static boolean checkSubstrings(String s1, String s2, String s3) {
      String[] arr = {s1, s2, s3, s1, s3, s2};  // Array of strings combinations
      for (int i = 0; i < 3; i++) {
         if (canFormPalindrome(arr[i] + arr[i + 1] + arr[i + 2])) {
            return true;  // Palindromic substring combination found
         }
      }
      return false;  // No palindromic substring combination found
   }

   public static void main(String[] args) {
      String s1 = "abc";
      String s2 = "def";
      String s3 = "cba";
      if (checkSubstrings(s1, s2, s3)) {
         System.out.println("Yes");
      } else {
         System.out.println("No");
      }
   }
}

输出

No
def can_form_palindrome(s):
   count = [0] * 256  # List to store character frequency
   for c in s:
      count[ord(c)] += 1  # Count characters in the string
   odd = 0  # Count of characters with odd frequency
   for c in count:
      if c & 1:  # Check for odd frequency
         odd += 1
      if odd > 1:  # If more than one character has odd frequency, palindrome is not possible
         return False
   return True 

def check_substrings(s1, s2, s3):
   arr = [s1, s2, s3, s1, s3, s2]  # List of strings combinations
   for i in range(3):
      if can_form_palindrome(arr[i] + arr[i + 1] + arr[i + 2]):
         return True  # Palindromic substring combination found
   return False  # No palindromic substring combination found

def main():
   s1 = "abc"
   s2 = "def"
   s3 = "cba"
   if check_substrings(s1, s2, s3):
      print("Yes")
   else:
      print("No")

if __name__ == "__main__":
   main()

输出

No

示例测试用例说明

让我们将字符串设为“abc”、“def”和“cba”。

函数canFormPalindrome(str)检查整个字符串是否可以重新排列成回文,而不是它是否已经是回文。

对于字符串“abc”、“de”和“edcba”,连接“abcdeedcba”不能重新排列成回文,因为有两个“d”字符和两个“e”字符,但只有一个“b”字符。因此,输出确实是“No”。

函数checkSubstrings检查三个字符串所有可能的连接。但是,这些连接都不能重新排列成回文,所以输出是“No”。

结论

能够解决此类问题不仅有助于在编码面试中取得好成绩,还可以增强解决问题的能力,而解决问题的能力对于每一位软件工程师来说都是必不可少的。这个问题很好地说明了如何使用字符串操作和哈希来解决复杂问题。实践和理解是掌握这些主题的关键。

更新于:2023年10月16日

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