大家好，我是你们的算法小伙伴。今天我们来练习一道字符串处理的经典基础题 ------LeetCode 125. 验证回文串。这道题考察字符串的预处理和双指针的应用，难度适中，是面试中常见的字符串类入门题目，既能巩固基础语法，也能锻炼解题思路的严谨性。
题目描述
给定一个字符串s ，验证它是否是回文串，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。
说明：本题中，我们将空字符串定义为有效的回文串。
示例 1：
输入：s = "A man, a plan, a canal: Panama"
输出：true
解释："amanaplanacanalpanama" 是回文串。示例 2：
输入：s = "race a car"
输出：false
解释："raceacar" 不是回文串。示例 3：
输入：s = " "
输出：true
解释：空字符串是回文串。提示：
1 <= s.length <= 2 * 10⁵
字符串 s 由 ASCII 字符组成
解题思路
核心定义拆解
回文串的核心定义：正读和反读完全相同的字符串。本题有两个关键限制：
-
只考虑 字母和数字字符，忽略标点、空格等其他字符；
-
忽略字母的大小写（例如 'A' 和 'a' 视为相同字符）。
解题的核心思路的是：先对字符串进行预处理，过滤无效字符并统一大小写，再验证处理后的字符串是否为回文。
方法一：预处理 + 双指针
**思路：**先遍历原字符串，过滤掉非字母数字的字符，同时将所有字母转为统一大小写（小写或大写），得到一个纯字母数字的字符串；再用双指针从字符串两端向中间遍历，逐一对比对应位置的字符，若所有字符都相等，则为回文串。
方法二：原地双指针
**思路：**无需额外存储预处理后的字符串，直接在原字符串上使用双指针。左指针从头部、右指针从尾部开始，遇到非字母数字的字符则跳过，遇到字母则统一转为小写（或大写）后对比，直至指针相遇。该方法无需额外空间，效率更高。
代码实现
方法一：预处理 + 双指针
java
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
// 1. 预处理：过滤非字母数字字符，统一转为小写
StringBuilder filtered = new StringBuilder();
for (char c : s.toCharArray()) {
// 判断当前字符是否为字母或数字
if (Character.isLetterOrDigit(c)) {
filtered.append(Character.toLowerCase(c));
}
}
// 2. 双指针验证回文
int left = 0;
int right = filtered.length() - 1;
while (left < right) {
// 对比左右指针指向的字符
if (filtered.charAt(left) != filtered.charAt(right)) {
return false;
}
left++; // 左指针右移
right--; // 右指针左移
}
return true;
}
}方法二：原地双指针（空间优化）
java
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
int left = 0;
int right = s.length() - 1;
while (left < right) {
// 左指针跳过非字母数字字符
while (left < right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(left))) {
left++;
}
// 右指针跳过非字母数字字符
while (left < right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(right))) {
right--;
}
// 统一转为小写后对比
if (Character.toLowerCase(s.charAt(left)) != Character.toLowerCase(s.charAt(right))) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
}代码详解
一、预处理 + 双指针
-
StringBuilder filtered = new StringBuilder();：用于存储预处理后的纯字母数字字符串，避免字符串拼接的性能损耗（String 不可变，拼接会产生新对象）。 -
Character.isLetterOrDigit(c)：判断字符c是否为字母或数字，精准过滤标点、空格等无效字符。 -
Character.toLowerCase(c)：将字母转为小写，消除大小写差异（例如 'A' 和 'a' 统一为 'a'）。 -
双指针遍历：左指针从 0 开始（字符串头部），右指针从
filtered.length() - 1开始（字符串尾部），每次对比后指针向中间移动，若出现字符不相等则直接返回 false，直至指针相遇。
示例 1 模拟：
输入 "A man, a plan, a canal: Panama"
预处理后 → "amanaplanacanalpanama"，双指针从两端对比，所有字符均相等，返回 true。
二、原地双指针
-
跳过无效字符：两个内层 while 循环分别控制左、右指针，遇到非字母数字字符则跳过，直至找到有效字符或指针相遇。
-
字符对比：找到有效字符后，统一转为小写对比，若不相等则返回 false；若相等则指针继续向中间移动。
-
优势：无需额外存储字符串，节省空间，尤其适合处理大规模字符串（如提示中长度达 2*10⁵ 的字符串）。
示例 2 模拟：
输入 "race a car"
原地遍历：左指针找到 'r'，右指针找到 'r' → 相等；继续移动，左指针找到 'a'，右指针找到 'a' → 相等；再移动，左指针找到 'c'，右指针找到 'c' → 相等；继续移动，左指针找到 'e'，右指针找到 'a' → 不相等，返回 false。
复杂度分析
| 解法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 预处理 + 双指针 | O(n) | O(n) | 思路直观，代码简洁，易理解，不易出错 | 需要额外存储预处理后的字符串，占用空间 |
| 原地双指针 | O(n) | O(1) | 空间最优，适合大规模字符串，效率更高 | 需要处理指针跳过无效字符的逻辑，细节稍多 |
总结
验证回文串的核心：先过滤无效字符、统一大小写，再通过双指针验证对称性。
-
面试中，若不要求空间优化，优先写「预处理 + 双指针」解法，代码简洁、不易出错，能快速完成答题。
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若面试官要求空间复杂度 O(1)，则使用「原地双指针」解法，重点注意跳过无效字符的逻辑，避免指针越界。
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本题的关键细节：忽略大小写、只考虑字母数字，这两个点容易遗漏，解题时需重点关注。
今天的每日算法练习就到这里，我们明天再见！👋