Python实现"验证回文串"的几种方法

一、LeetCode――125.验证回文串

1.问题描述

给定一个字符串，验证它是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。

说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。

2.示例

示例 1:
输入: “A man, a plan, a canal: Panama”
输出: True

示例 1:
输入: “race a car”
输出: False

示例 3:
输入: “!!!”
输出: True

二、解题分析

在排除空格及特殊字符的前提下，且不考虑字母大小写，字符串前后元素一一相同.
在字符串为空或只有一个字符时，应该返回True
字符串的元素全部是符号是应该返回True

三、解题思路及代码实现

方法一：字符串切片

创建一个空字符串s_new，通过遍历字符串s，将字符串s中的字母和数字，拼接到s_new中，
通过比较s_new[::-1] 和s_new得出结论。【字符串为有序的数据结构，可以对其进行切片操作】
代码如下：

class Solution(object):
  def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    # 创建一个空字符串
    s_new = ''
    # 遍历字符串s
    for i in s:
     # 判断，如果是字母或数字，将其转为小写拼接到字符串中
      if i.isalnum():
        s_new += i.lower()
    # 切片后s_new[::-1]与s_new比较，并将结果返回
    return s_new[::-1] == s_new

方法二：双游标判断

从字符串s两端指定两个游标low，high
如果low游标指向了非字母和数字（即空格和符号）,那么low游标往后移一位；
如果high游标指向了非字母和数字（即空格和符号）,那么high游标往前移一位；
直至low和high都指向了数字或字母，此时进行比较，是否相同。
如果比较的结果是True，则low往后移一位，high往前移一位
如果比较的结果是False，则直接返回False
重复上述判断，直至low和high重合，此时表示完成了字符串s内前后元素的一一对比判断，返回True即可。

代码如下：

class Solution(object):
  def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    low = 0
    high = len(s) - 1
    #在字符串为空或只有一个字符时，返回True
    if len(s) <= 1:
      return True
    # 设定low和high对比的条件
    while low < high:
     # 如果不是字母或数字，low往后移一位【low < high为必须条件，不然会造成索引越界】
      while not s[low].isalnum() and low < high:
        low += 1
      # 如果不是字母或数字，high往前移一位
      while not s[high].isalnum() and low < high:
        high -= 1
       # 判断：如果相同，继续下一次对比；如果不相同，直接返回False
      if s[low].lower() == s[high].lower():
        low += 1
        high -= 1
      else:
        return False
    # low和high重合，即退出循环，表示前后都是一一对应的，返回True
   return True

四、总结

以上就是今天的解题，此题目从字符串切片的解题方式来看，考察了我们对字符串常见功能的掌握情况，而双游标的角度来看，主要考察了我们对游标这一工具的灵活运用，相信大家在学习基础算法――快速排序时，会再次遇到双游标，而快速排序可以说是相当于在本文核心代码的基础上再嵌套一层外层循环。

补充：其他方法

1：首先将字符串大写字母转为小写字母，然后去掉字符串中非字母和数字的其它字符，翻转对比输出结果（时间复杂度O(n)）

def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    s = s.lower()
    alphanumeric = ['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z','0','1','2','3','4','5','6','7','8','9']
    newStr = ""
    for i in s:
      if i in alphanumeric:
        newStr += i
    return newStr==newStr[::-1]

2：str.lower()+str.isalnum()（时间复杂度O(n)）

def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    s = s.lower()
    newStr = ""
    for i in s:
      if i.isalnum():
        newStr += i
    return newStr==newStr[::-1]

3：引入re模块（正则表达式），re.sub()

def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    s = s.lower()
    import re
    s = re.sub('[^a-z0-9]', "", s)
    return s==s[::-1]

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