LeetCode 0187 Repeated DNA Sequences

2022-05-30 07:31:54 阅读：183 来源： 互联网

标签：10 0187 DNA import 复杂度 util Sequences new bit

1. 题目描述

2. Solution 1

1、思路分析
方法一: 遍历s，截取区间[i, i+10] 10个字符判断是否已经重复。把遍历过的子串添加到已遍历Set seen中，若子串重复，则把子串添加到记录重复子串的Set repeated中。遍历结束，返回repeated即可。

2、代码实现

package Q0199.Q0187RepeatedDNASequences;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/*
    方法一: 遍历s，截取区间[i, i+10] 10个字符判断是否已经重复。
 */
public class Solution {
    public List<String> findRepeatedDnaSequences(String s) {
        Set<String> seen = new HashSet<>(), repeated = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i + 9 < s.length(); i++) {
            String ten = s.substring(i, i + 10);
            if (!seen.add(ten))
                repeated.add(ten);
        }
        return new ArrayList<>(repeated);
    }
}

3、复杂度分析
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(n)

3. Solution 2

1、思路分析
方法一的基础上的优化，
因为s只包含4种字符 A、C、G、T，对其进行编码，每个字符使用2个bit进行编码，具体地
A -> 00, C -> 01, G -> 10, T -> 11
则 10个字符需要 20个bit，每次使用最低两个bit位进行记录当前字符。
如: AAAAACCCCC -> 01010101010000000000
遍历s，对 [i-9, i+1] 这10个字符进行编码，判断是否重复

2、代码实现

package Q0199.Q0187RepeatedDNASequences;

import java.util.*;

/*
    方法一的基础上的优化，
    因为s只包含4种字符 A、C、G、T，对其进行编码，每个字符使用2个bit进行编码，具体地
    A -> 00, C -> 01, G -> 10, T -> 11
    则 10个字符需要 20个bit，每次使用最低两个bit位进行记录当前字符。
    遍历s，对 [i-9, i+1] 这10个字符进行编码，判断是否重复
 */
public class Solution2 {

    public List<String> findRepeatedDnaSequences(String s) {
        int len = s.length(), cur = 0;
        if (len < 10) return new ArrayList<>();

        Set<Integer> seen = new HashSet<>();
        Set<String> repeated = new HashSet<>();
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put('A', 0);
        map.put('C', 1);
        map.put('G', 2);
        map.put('T', 3);

        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            cur = (cur << 2) | map.get(s.charAt(i));
        }

        for (int i = 9; i < len; i++) {
            cur = ((cur & 0x3ffff) << 2) | map.get(s.charAt(i));
            if (!seen.add(cur))
                repeated.add(s.substring(i - 9, i + 1));
        }

        return new ArrayList<>(repeated);
    }
}

3、复杂度分析
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(n)

4. Solution 3

1、思路分析
对方法一的优化，使用3个bit编码字符
char 十进制二八十六
A 65 1000001 101 41
C 67 1000011 103 43
G 71 1000111 107 47
T 84 1010100 124 54

观察上表二进制一列，发现通过最低3 bit即可区分4个字符，故使用这3个bit编码。

2、代码实现

package Q0199.Q0187RepeatedDNASequences;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/*
    对方法一的优化，使用3个bit编码 字符
    char    十进制    二         八      十六
    A       65      1000001     101     41
    C       67      1000011     103     43
    G       71      1000111     107     47
    T       84      1010100     124     54

    观察上表二进制一列，发现通过最低3 bit即可区分4个字符，故使用这3个bit编码。
 */
public class Solution3 {

    public List<String> findRepeatedDnaSequences(String s) {
        Map<Integer, Boolean> seen = new HashMap<>();
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (int cur = 0, i = 0; i < s.length(); i++) {
            cur = cur << 3 & 0x3FFFFFFF | (s.charAt(i) & 7);
            if (!seen.containsKey(cur)) {
                seen.put(cur, true);
                continue;
            }

            if (seen.get(cur)) {
                result.add(s.substring(i - 9, i + 1));
                seen.put(cur, false);
            }
        }
        return result;
    }
}

3、复杂度分析
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(n)

标签：10,0187,DNA,import,复杂度,util,Sequences,new,bit
来源： https://www.cnblogs.com/junstat/p/16325559.html

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