LeetCode 409 - 最长回文串 | Swift 实战题解


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摘要

在字符串题里,"回文串"一直是经典题型之一。

这次我们要解决的问题是:给定一串字母,怎么用它们重新排列,拼出能构成的最长回文串?

比如输入 "abccccdd",我们可以拼出 "dccaccd",长度为 7

你可能第一反应是:这题要不要用中心扩展法?或者动态规划?

其实------都不用!

我们只需要数一数每个字母出现了多少次,结果就能直接算出来。

这是一道用统计思路解决字符串构造问题的经典题,非常适合打磨算法直觉。

描述

题目要求:

给定一个由大小写字母组成的字符串 s,请返回通过这些字母能够构造出的 最长回文串的长度

要点有两个:

  1. 区分大小写,比如 "Aa" 不是回文;
  2. 不要求返回具体的回文串,只要长度。

题解答案

想象一下回文的结构:

它是左右对称 的,也就是说,大部分字母都是成对出现的,

只有中间最多可以有一个"单独的字母"(比如奇数长度的回文中间那个字母)。

比如:

txt 复制代码
a a b b c c c

我们可以组成 "abccba"(中间放一个单独的字母),

长度 = 成对的字母数 * 2 + 1。

所以我们的思路其实很简单:

  1. 统计每个字符出现的次数;
  2. 把所有偶数次数都加进结果;
  3. 把所有奇数次数 - 1 也加进结果(因为能取成对部分);
  4. 如果有至少一个奇数次数的字符,可以再加 1(放在中间)。

题解代码分析

我们用 Swift 来实现这个逻辑,非常直观。

swift 复制代码
import Foundation

class Solution {
    func longestPalindrome(_ s: String) -> Int {
        var count: [Character: Int] = [:]
        
        // 1. 统计每个字符出现次数
        for ch in s {
            count[ch, default: 0] += 1
        }
        
        var length = 0
        var hasOdd = false
        
        // 2. 遍历每个字符的次数
        for val in count.values {
            if val % 2 == 0 {
                // 偶数部分全部可以用
                length += val
            } else {
                // 奇数部分只能取 (val - 1)
                length += val - 1
                hasOdd = true
            }
        }
        
        // 3. 如果有奇数出现过,可以在中心加一个字母
        if hasOdd {
            length += 1
        }
        
        return length
    }
}

代码逻辑拆解

这段代码思路非常顺滑:

  • 第一步:统计字符出现次数

    用一个字典 count 保存每个字母的数量。Swift 的 default: 用法非常方便,能在不存在的 key 时默认返回 0。

  • 第二步:计算能组成的长度

    遍历每个字符的次数:

    • 如果是偶数,全部可以用于对称的两边;
    • 如果是奇数,则只能用 (次数 - 1) 个(留一个放中间的可能性)。
  • 第三步:判断中心字母

    如果有至少一个奇数次数的字符(比如 'c' 出现了 3 次),我们可以把其中一个字母放在回文串的中心位置。

示例测试及结果

我们来运行几个例子看看结果:

swift 复制代码
let solution = Solution()

print(solution.longestPalindrome("abccccdd")) // 输出: 7
print(solution.longestPalindrome("a"))        // 输出: 1
print(solution.longestPalindrome("Aa"))       // 输出: 1
print(solution.longestPalindrome("ccc"))      // 输出: 3
print(solution.longestPalindrome("bananas"))  // 输出: 5 ("anana")

输出结果如下:

txt 复制代码
7
1
1
3
5

完全符合预期。

时间复杂度

整段逻辑只遍历了字符串一次统计频率,

再遍历一次字典的字符数(最多 52 个字符,大写 + 小写),

因此整体时间复杂度是:

O(n),其中 n 是字符串长度。

空间复杂度

我们用了一个字典来统计字符次数,

最多存储 52 个字母的统计量,

因此空间复杂度是:

O(1)(常数级,尽管形式上是 O(k),但 k=52 是固定的)。

总结

这道题非常经典,是"回文构造问题"的入门题。

很多人第一次做会想到动态规划或者双指针,但其实核心是 "字符统计 + 奇偶判断"

我们总结几个关键点:

  1. 不要陷入构造回文串的细节 ------ 只要关心计数。
  2. 奇偶判断决定能否成对出现
  3. 只要有奇数次字符,就能在中心多放一个

实际开发类比

这种"统计匹配性"的逻辑,在工程中也非常常见。

比如:

  • 检查用户密码的字符配比;
  • 计算对称图案中可用的元素数量;
  • 游戏中某种"配对"机制(成对组合、剩余元素作为特殊奖励)。

这题看似算法题,但它的思维方式就是 "统计 + 规则映射",这在数据校验、配置验证、字符串处理里都非常实用。

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