一道算法小題的分析過程

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作者：水墨寒

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(guī)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(guī)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

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：

1. 按索引遍歷

2. replace，replace 中尤其以正則不講武德。

2. 由淺入深：

1. 就是上來先根據(jù)給出的條件，按照暴力的方向去寫偽代碼

2. 在根據(jù)邏輯找關(guān)鍵循環(huán)因子 和 優(yōu)化手段

3. 嘗試優(yōu)化

   
   

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(shù)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(jīng)可以通過測試了，那么分析如何優(yōu)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(guān)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

從分析過程的路上來看，已經(jīng)用循環(huán)遍歷的方法完成了，那么另一條路（replace）應該如何實現(xiàn)？第一種方法的結(jié)果來看，需要用到正則分組的方法來調(diào)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(jié)尾。然后將這兩組順序調(diào)換后，添加后綴。在開發(fā)和調(diào)試正則的時候，推薦 regex101.com/ 來調(diào)試正則表達式

通過調(diào)試器來完成這個正則：/([^aeiou]*)(\w*)/ 解釋下

1. 用兩個括號，分成兩組

2. ([^aeiou]*) 表示匹配不是（^）aeiou 的0到多個字符。

3. (\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(jīng)，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(shù)是支持函數(shù)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(jié)下 當拿到一道算法題的基本套路是

1. 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。

2. 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(yōu)化。

3. Review 其他方向上是否有更優(yōu)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(yōu)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(jù)坊間流傳 codewars 的難度上限更高。