Опубликовано

Преодоление распространенных проблем, связанных с текстом: история TypeScript

Авторы

Извлечение общих символов в строках: решение на TypeScript

Репозиторий GitHub: https://github.com/ImBIOS/common-char-extractor-ts

В мире собеседований по программированию алгоритмические задачи служат не только проверкой технических знаний, но и окном в навыки решения проблем кандидатов. Одна из таких интересных задач, с которой часто сталкиваются, связана с манипуляцией строками – фундаментальным навыком в арсенале разработчика. Сегодня мы погружаемся в увлекательную задачу: идентификацию общих символов в нескольких строках, и как мы подошли к ее решению с использованием TypeScript.

Постановка задачи

Задача перед нами была, казалось бы, простой, но обманчиво сложной: нам нужно было написать функцию, которая, получая на вход массив строк, извлекает и возвращает массив символов, которые встречаются в одних и тех же позициях во всех строках. Например, при вводе ["abcd", "bcd", "cde", "cdef"], ожидаемый результат – ["c", "d"], что означает, что 'c' и 'd' – это общие символы, встречающиеся во всех строках на соответствующих позициях.

Создание решения

Наш путь начался с выбора TypeScript для решения – решение, обусловленное надежной системой типов TypeScript, которая повышает надежность кода и производительность разработчиков. Первым шагом была итерация по каждому символу первой строки, используя его как эталон для сравнения с соответствующими символами в последующих строках.

/**
 * Извлекает и возвращает массив символов, которые появляются в одной и той же позиции
 * во всех строках в массиве входных данных.
 *
 * @param {string[]} words - Массив строк, которые необходимо проанализировать.
 * @returns {string[]} Массив символов, которые являются общими для всех предоставленных строк,
 * сохраняя порядок их появления в первой строке.
 */
export function extractCommonLetters(words: string[]): string[] {
  if (words.length === 0) {
    return []
  }

  const copiedWords = [...words]
  const result: string[] = []
  const referenceWord = copiedWords[0]

  // Итерируем по каждому символу в первом слове
  for (let i = 0; i < referenceWord.length; i++) {
    const currentChar = referenceWord[i]
    let isCharCommonAcrossWords = true

    // Проверяем, существует ли текущий символ в каждом из остальных слов
    for (let j = 1; j < copiedWords.length; j++) {
      const word = copiedWords[j]
      const charIndex = word.indexOf(currentChar)

      // Если символ не найден, прерываем и устанавливаем флаг в false
      if (charIndex === -1) {
        isCharCommonAcrossWords = false
        break
      } else {
        // Удаляем найденный символ из слова, чтобы обработать дубликаты
        copiedWords[j] = word.slice(0, charIndex) + word.slice(charIndex + 1)
      }
    }

    // Если символ является общим для всех слов, добавляем его в результат
    if (isCharCommonAcrossWords) {
      result.push(currentChar)
    }
  }

  return result
}

Этот фрагмент кода отражает суть нашего подхода, подчеркивая удобочитаемость и простую логику для решения проблемы.

Выход за рамки: тестирование решения

Чтобы подтвердить наше решение, мы использовали набор тестовых случаев, охватывающих различные сценарии – от базовых случаев до более сложных, включающих специальные символы и чувствительность к регистру. Это тщательное тестирование гарантировало надежность и корректность нашего алгоритма для широкого спектра входных данных.

Анализ сложности в пространстве и времени

Поразмыслив, мы поняли, что временная сложность нашего решения определяется в первую очередь количеством символов в первой строке (обозначим его как N) и общим количеством строк (обозначим его как M). Для каждого символа в первой строке мы проверяем его вхождение в соответствующую позицию во всех остальных строках, что приводит к временной сложности O(N*M).

Пространственная сложность нашего решения равна O(N), так как мы храним общие символы в массиве. В худшем случае, когда все символы являются общими для всех строк, размер этого массива будет пропорционален длине первой строки.

Пути к улучшению

Хотя наше решение остается эффективным для умеренного количества строк и символов, всегда есть возможность оптимизации. Вот несколько стратегий для дальнейшего повышения его производительности:

  1. Раннее завершение: Если в какой-то момент символ не соответствует в соответствующей позиции во всех строках, мы можем прервать цикл, сэкономив ненужные сравнения.

  2. Оптимизация для коротких строк: Начало с самой короткой строки в качестве эталона может потенциально сократить количество итераций, поскольку это минимизирует максимальное количество символов, которые нужно проверить.

  3. Параллельная обработка: Для больших наборов данных использование методов параллельной обработки для одновременного сравнения символов в строках может значительно сократить время выполнения.

  4. Методы хэширования: Использование хэш-карты для отслеживания позиций и вхождений символов может предложить более сложный способ идентификации общих символов, особенно при работе с обширными наборами строк.

Заключительные мысли

Задача с общими символами служит замечательным свидетельством элегантности задач манипуляции строками, побуждая разработчиков погружаться в нюансы алгоритмов и структур данных. Используя TypeScript, мы не только нашли решение, но и отправились в путешествие ясности, безопасности типов и эффективного решения проблем.

В завершение следует помнить, что путешествие по решению задач кодирования – это не только путь, но и цель. Каждая задача, включая эту, предлагает уникальную возможность отточить наши навыки, переосмыслить наши подходы и, самое главное, продолжить обучение.

Обсудить на Twitter

Поделиться