UGC NET CS 2015 年 12 月 - III | 问题 46

UGC NET是印度国家资格测试(National Eligibility Test)。对于计算机科学领域的程序员来说，参加UGC NET CS测试是一种增加自己被企业或学校录取的机会的途径。本文就是基于UGC NET CS 2015年12月-III的问题46，为程序员们提供一些相关介绍。

问题46

考虑一个程序，其将长度为n的字符串S中的每一个字符替换成S中在其后的非重复字符的第一个实例。例如，如果原始字符串是“teeter”，则新字符串将是“terest”。

哪个选项最适合在单个字符串中实现该算法？

(A) 插入排序

(B) 快速排序

(C) 计数排序

(D) 从根节点开始的Trie遍历

答案：(D)

Trie

Trie是一种树形数据结构，用于存储以字符串为键的数据集合。Trie的优点是最大限度地减少无法匹配的字符总数，并容易搜索、插入和删除记录。Trie是由一个根节点和一些包含一个序列字符的链接节点组成，其中每个链接节点代表一个字符串或前缀。

解释

在该算法中，需要查找在其后的非重复字符的第一个实例。如果将字符串中的字符更改为另一个字符，在找到其后面的字符之前，将很难知道该字符是否非重复字符。因此插入排序、快速排序和计数排序在该算法中并不适用。

从根节点开始的Trie遍历是该算法的最佳解决方案，因为Trie是一种有效的字符串搜索和更新数据结构，并且可以记录非重复字符所在的字符串。因此，我们可以遍历整个字符串并在Trie中更新每个字符，每次查找非重复字符都可以快速找到。

### 伪代码示例

class TrieNode {
    char character;
    boolean isEndString;
    TrieNode[] children;
}

class Trie {
    TrieNode root;

    void insert(String string) {
        // 省略代码
    }

    char findNonDuplicate(String string) {
        TrieNode node = root;
        for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
            char currentChar = string.charAt(i);
            node = node.children[currentChar - 'a'];
            if (node.isEndString) {
                continue;
            } else {
                return currentChar;
            }
        }
    }

    String replace(String string) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
            char currentChar = string.charAt(i);
            String suffix = string.substring(i + 1);
            char nonDuplicate = findNonDuplicate(suffix);
            result.append(nonDuplicate);
            insert(result.toString());
        }
        return result.toString();
    }
}