1593-拆分字符串使唯一子字符串的数目最大

Raphael Liu Lv10

给你一个字符串 s ,请你拆分该字符串,并返回拆分后唯一子字符串的最大数目。

字符串 s 拆分后可以得到若干 非空子字符串 ,这些子字符串连接后应当能够还原为原字符串。但是拆分出来的每个子字符串都必须是 唯一的

注意: 子字符串 是字符串中的一个连续字符序列。

示例 1:

**输入:** s = "ababccc"
**输出:** 5
**解释:** 一种最大拆分方法为 ['a', 'b', 'ab', 'c', 'cc'] 。像 ['a', 'b', 'a', 'b', 'c', 'cc'] 这样拆分不满足题目要求,因为其中的 'a' 和 'b' 都出现了不止一次。

示例 2:

**输入:** s = "aba"
**输出:** 2
**解释:** 一种最大拆分方法为 ['a', 'ba'] 。

示例 3:

**输入:** s = "aa"
**输出:** 1
**解释:** 无法进一步拆分字符串。

提示:

  • 1 <= s.length <= 16

  • s 仅包含小写英文字母

方法一:回溯

拆分给定的字符串,要求拆分后的每个子字符串唯一,求子字符串的最大数目,可以通过回溯算法实现。

对于长度为 n 的字符串,有 n-1 个拆分点。从左到右遍历字符串,对于每个拆分点,如果在此拆分之后,新得到的一个非空子字符串(即拆分点左侧的最后一个被拆分出的非空子字符串)与之前拆分出的非空子字符串都不相同,则当前的拆分点可以进行拆分,然后继续对剩下的部分(即拆分点右侧的部分)进行拆分。

判断拆分出的非空子字符串是否有重复时,可以使用哈希表。

当整个字符串拆分完毕时,计算拆分得到的非空子字符串的数目,并更新最大数目。

[sol1-Java]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
class Solution {
int maxSplit = 1;

public int maxUniqueSplit(String s) {
Set<String> set = new HashSet<String>();
backtrack(0, 0, s, set);
return maxSplit;
}

public void backtrack(int index, int split, String s, Set<String> set) {
int length = s.length();
if (index >= length) {
maxSplit = Math.max(maxSplit, split);
} else {
for (int i = index; i < length; i++) {
String substr = s.substring(index, i + 1);
if (set.add(substr)) {
backtrack(i + 1, split + 1, s, set);
set.remove(substr);
}
}
}
}
}
[sol1-C++]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
class Solution {
public:
int maxSplit;

void backtrack(int index, int split, string &s, unordered_set<string> &us) {
int length = s.size();
if (index >= length) {
maxSplit = max(maxSplit, split);
} else {
for (int i = index; i < length; i++) {
string substr = s.substr(index, i - index + 1);
if (us.find(substr) == us.end()) {
us.insert(substr);
backtrack(i + 1, split + 1, s, us);
us.erase(substr);
}
}
}
}

int maxUniqueSplit(string s) {
maxSplit = 1;
unordered_set<string> us;
backtrack(0, 0, s, us);
return maxSplit;
}
};
[sol1-Python3]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
class Solution:
def maxUniqueSplit(self, s: str) -> int:
def backtrack(index: int, split: int):
if index >= length:
nonlocal maxSplit
maxSplit = max(maxSplit, split)
else:
for i in range(index, length):
substr = s[index:i+1]
if substr not in seen:
seen.add(substr)
backtrack(i + 1, split + 1)
seen.remove(substr)

length = len(s)
seen = set()
maxSplit = 1
backtrack(0, 0)
return maxSplit

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(2^n \times n),其中 n 是字符串的长度。
    回溯过程会遍历所有可能的拆分方案,长度为 n 的字符串有 n-1 个拆分点,每个拆分点都可以选择拆分或者不拆分,因此共有 2^{n-1 种拆分方案。
    对于每种拆分方案,都需要判断拆分出的非空子字符串是否有重复,时间复杂度是 O(n)。
    因此总时间复杂度是 O(2^n \times n)。

  • 空间复杂度:O(n),其中 n 是字符串的长度。空间复杂度取决于集合的大小以及回溯过程中的递归调用层数。集合中的元素个数不会超过 n,递归调用层数不会超过 n。

 Comments
On this page
1593-拆分字符串使唯一子字符串的数目最大