1247-交换字符使得字符串相同

Raphael Liu Lv10

有两个长度相同的字符串 s1s2,且它们其中 只含有 字符 "x"
"y",你需要通过「交换字符」的方式使这两个字符串相同。

每次「交换字符」的时候,你都可以在两个字符串中各选一个字符进行交换。

交换只能发生在两个不同的字符串之间,绝对不能发生在同一个字符串内部。也就是说,我们可以交换 s1[i]s2[j],但不能交换 s1[i]
s1[j]

最后,请你返回使 s1s2 相同的最小交换次数,如果没有方法能够使得这两个字符串相同,则返回 -1

示例 1:

**输入:** s1 = "xx", s2 = "yy"
**输出:** 1
**解释:** 交换 s1[0] 和 s2[1],得到 s1 = "yx",s2 = "yx"。

示例 2:

**输入:** s1 = "xy", s2 = "yx"
**输出:** 2
**解释:** 交换 s1[0] 和 s2[0],得到 s1 = "yy",s2 = "xx" 。
交换 s1[0] 和 s2[1],得到 s1 = "xy",s2 = "xy" 。
注意,你不能交换 s1[0] 和 s1[1] 使得 s1 变成 "yx",因为我们只能交换属于两个不同字符串的字符。

示例 3:

**输入:** s1 = "xx", s2 = "xy"
**输出:** -1

提示:

  • 1 <= s1.length, s2.length <= 1000
  • s1.length == s2.length
  • s1, s2 只包含 'x''y'

方法一:贪心

思路

同时遍历两个字符串,比较相同下标下,两个字符串的字符,如果相同,则该下标的字符不需要进行交换。如果不相同,则有两种情况,一是 s_1[i] 为 x'',s_2[i] 为 y’’,用 xy 表示这种情况出现的次数。另一种情况是 s_1[i] 为 y'',s_2[i] 为 x’’,用 yx 表示这种情况出现的次数。现在需要通过最少次数的交换,使得 xy 和 yx 都为 0。交换的方法有两种:

  • 示例 1:可以通过一次交换,使得 xy yx 的值减少 2。
  • 示例 2:可以通过两次交换,使得 xy yx 的值各减少 1。

为了使用尽可能少的交换次数,需要从以下顺序考虑:

  1. 第一种交换方式更有效率,应该尽可能采用第一种交换方式。
  2. 如果还未能使 xy 和 yx 都为 0,则应该采用第二种交换方式。
  3. 如果 xy 和 yx 都为 1,则可以通过两次第二种交换,来使得 xy 和 yx 都为 0,否则不能使 xy 和 yx 都为 0。这里也可以预先判断,如果 xy 和 yx 之和为奇数,则没有方法能够使得字符串相等。

代码

[sol1-Python3]
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class Solution:
def minimumSwap(self, s1: str, s2: str) -> int:
xy, yx = 0, 0
n = len(s1)
for a, b in zip(s1, s2):
if a == 'x' and b == 'y':
xy += 1
if a == 'y' and b == 'x':
yx += 1
if (xy + yx) % 2 == 1:
return -1
return xy // 2 + yx // 2 + xy % 2 + yx % 2
[sol1-Java]
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class Solution {
public int minimumSwap(String s1, String s2) {
int xy = 0, yx = 0;
int n = s1.length();
for (int i = 0; i < n; i++) {
char a = s1.charAt(i), b = s2.charAt(i);
if (a == 'x' && b == 'y') {
xy++;
}
if (a == 'y' && b == 'x') {
yx++;
}
}
if ((xy + yx) % 2 == 1) {
return -1;
}
return xy / 2 + yx / 2 + xy % 2 + yx % 2;
}
}
[sol1-C#]
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public class Solution {
public int MinimumSwap(string s1, string s2) {
int xy = 0, yx = 0;
int n = s1.Length;
for (int i = 0; i < n; i++) {
char a = s1[i], b = s2[i];
if (a == 'x' && b == 'y') {
xy++;
}
if (a == 'y' && b == 'x') {
yx++;
}
}
if ((xy + yx) % 2 == 1) {
return -1;
}
return xy / 2 + yx / 2 + xy % 2 + yx % 2;
}
}
[sol1-C++]
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class Solution {
public:
int minimumSwap(string s1, string s2) {
int xy = 0, yx = 0;
int n = s1.size();
for (int i = 0; i < n; i++) {
char a = s1[i], b = s2[i];
if (a == 'x' and b == 'y') {
xy++;
}
if (a == 'y' and b == 'x') {
yx++;
}
}
if ((xy + yx) % 2 == 1) {
return -1;
}
return xy / 2 + yx / 2 + xy % 2 + yx % 2;
}
};
[sol1-C]
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int minimumSwap(char * s1, char * s2) {
int xy = 0, yx = 0;
int n = strlen(s1);
for (int i = 0; i < n; i++) {
char a = s1[i], b = s2[i];
if (a == 'x' && b == 'y') {
xy++;
}
if (a == 'y' && b == 'x') {
yx++;
}
}
if ((xy + yx) % 2 == 1) {
return -1;
}
return xy / 2 + yx / 2 + xy % 2 + yx % 2;
}
[sol1-JavaScript]
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var minimumSwap = function(s1, s2) {
let xy = 0, yx = 0;
const n = s1.length;
for (let i = 0; i < n; i++) {
const a = s1[i], b = s2[i];
if (a === 'x' && b === 'y') {
xy++;
}
if (a === 'y' && b === 'x') {
yx++;
}
}
if ((xy + yx) % 2 === 1) {
return -1;
}
return Math.floor(xy / 2) + Math.floor(yx / 2) + xy % 2 + yx % 2;
};
[sol1-Golang]
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func minimumSwap(s1 string, s2 string) int {
xy, yx := 0, 0
n := len(s1)
for i := 0; i < n; i++ {
a, b := s1[i], s2[i]
if a == 'x' && b == 'y' {
xy++
}
if a == 'y' && b == 'x' {
yx++
}
}
if (xy+yx)%2 == 1 {
return -1
}
return xy/2 + yx/2 + xy%2 + yx%2
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是字符串的长度。需要遍历两个字符串一遍。

  • 空间复杂度:O(1),只需要常数空间。

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