一道算法小題的分析過程
理解題目
最近在看算法的問題比較多,希望能以一道小題,來記錄算法分析的過程。題目是: Pig Latin
- Pig Latin is a way of altering English Words. The rules are as follows:
- If a word begins with a consonant, take the first consonant or consonant cluster, move it to the end of the word, and add “ay” to it.
- If a word begins with a vowel, just add “way” at the end.
遇到這種描述比較少的題,第一反應是題目描述越簡單,隱藏條件就會多。不慌先看維基百科 對于 Pig Latin 的解釋: 豬拉丁 。我喜歡在看題目的時候,先看看維基百科,會了解下題目的背景和淵源,讓自己更好的理解題目的同時,讓解題也有些趣味性。簡單解析下規則:當一個單詞以輔音字母開頭,將輔音字母移到最后,并添加 ay 比如
- california → aliforniacay : c 移動到最后然后添加 ay
- paragraphs → aragraphspay:p 移動到最后然后添加 ay
- glove → oveglay:gl 移動到最后然后添加 ay ⚠️ 這里是找到第一個元音字母之前的所有輔音字母
元音字母: a、e、i、o、u
當單詞以元音字母開頭的時候直接在單詞后面添加way 比如
- algorithm → algorithmway : a 是元音字母所以在單詞后添加 way
- eight → eightway : e 是元音字母所以在單詞后添加 way
題目分析完了,我們還需要通過閱讀測試用例來檢查是否有遺漏,看最后一條:
- Should handle words without vowels. translatePigLatin(“rhythm”) should return “rhythmay”.
這個規則其實滿足第一種情況,當找不到元音的時候,直接在后面加 ay
分析過程
當我們拿到一道算法題目的時候,按照幾個套路來「攻城」
1.算法分類,這道題是字符串題,對于字符串的操作無非有兩種:
a.按索引遍歷
b.replace,replace 中尤其以正則不講武德。
2.由淺入深:
a.就是上來先根據給出的條件,按照暴力的方向去寫偽代碼
b.在根據邏輯找關鍵循環因子 和 優化手段
c.嘗試優化
偽代碼
先寫偽代碼,這部分代碼比較糙,主要用于整理分析過程
- VAR STR
- VAR vowelLetters = ['a','e','i','o','u']
- // 以元音開頭
- IF STR[0] in vowelLetters
- return STR + 'way'
- // 在STR中找到元音索引
- FOR (S, INDEX) in STR
- IF S IN vowelLetters
- return STR.slice(INDEX) + STR.slice(0,INDEX) + 'ay'
- // 單詞中沒有元音
- renturn STR + ay
- 復制代碼
分析過程有了我們可以寫JavaScript代碼了
- function translatePigLatin(str) {
- // 先準備需要的元音數組
- const vowelLetters = ['a','e','i','o','u']
- // 特殊情況:如果以元音開頭
- if(vowelLetters.includes(str[0])) return `${str}way`
- // 正常情況
- for (let i = 0; i < str.length; i++) {
- if(vowelLetters.includes(str[i])) {
- return `${str.slice(i)}${str.slice(0, i)}ay`
- }
- }
- // 如果前面攔不住 說明沒有元音
- return `${str}ay`
- }
- translatePigLatin("consonant");
- 復制代碼
Review 上面👆代碼,已經可以通過測試了,那么分析如何優化 。從代碼中分析到整個核心的邏輯就落在 ${str.slice(i)}${str.slice(0, i)}ay 那么關鍵點在于找到 第一個元音的索引那么我們改代碼
- function translatePigLatin(str) {
- // 直接找索引
- let index = str.split('').findIndex(s => /[aeiou]/.test(s))
- if(index < 0)return `${str}ay`
- if (index === 0)return `${str}way`
- return `${str.slice(index)}${str.slice(0, index)}ay`
- }
- translatePigLatin("consonant");
- 復制代碼
代碼簡化一些,邏輯更清晰了
另一條路
從分析過程的路上來看,已經用循環遍歷的方法完成了,那么另一條路(replace)應該如何實現?第一種方法的結果來看,需要用到正則分組的方法來調換位置。思路是分兩組第一組是開頭到元音,第二組是元音到結尾。然后將這兩組順序調換后,添加后綴。在開發和調試正則的時候,推薦 regex101.com/ 來調試正則表達式

通過調試器來完成這個正則:/([^aeiou]*)(\w*)/ 解釋下
- 用兩個括號,分成兩組
- ([^aeiou]*) 表示匹配不是(^)aeiou 的0到多個字符。
- (\w*) 剩下字符是一組
完成代碼
- function translatePigLatin(str) {
- return str.replace(/([^aeiou]*)(\w*)/, '$2$1ay')
- }
- translatePigLatin("consonant");
- 復制代碼
通過測試,👆上面的代碼已經,除了元音在開頭的情況沒有覆蓋,其他兩種情況是包含的。元音在開頭的時候,需要加的后綴為way, 也就是當 ([^aeiou]*) 匹配的不到的 $1 為空的時,后綴變成 ay 順著這個思路完善,JavaScript 字符串 replace 方法第二個參數是支持函數的 String.prototype.replace() - JavaScript | MDN
- function translatePigLatin(str) {
- return str.replace(/([^aeiou]*)(\w*)/, (_, p1, p2) => `${p2}${p1||'w'}ay`)
- }
- translatePigLatin("consonant");
- 復制代碼
總結
總結下 當拿到一道算法題的基本套路是
- 分類,是那一類的題,分完類后基本上能確定方向,比如樹的題大部分都要用到遞歸,如果你想刻意訓練遞歸,可以在樹分組下訓練。
- 先分析題目邏輯,先用簡單粗暴的方法把邏輯的偽代碼寫出來,然后再突破優化。
- Review 其他方向上是否有更優解。
最后給個小建議:如果你是短期想突破面試,刷leetcode。同時推薦:https://www.codewars.com/,相比之下codewars 更注重當前編程語言的實操,而不是以最優算法為目的,里邊有很多「意外驚喜」。會被很多「奇技淫巧|黑暗魔法」所折服。據坊間流傳 codewars 的難度上限更高。