大师兄

春节刷题计划(一)| 当Kotlin遇上LeetCode

你好,我是朱涛。

时光飞逝,不知不觉间,我们就已经完成了基础篇的学习,并且也已经完成了三个实战项目,但这终归是不够过瘾的。想要完全掌握Kotlin的基础语法,我们还需要更多的练习。我相信,你现在的心情就像是一个手握屠龙刀的勇士,热切希望找一些对手来验证自己的学习成果。

其实,我自己在学习一门新的编程语言的时候,有一个高效的方法,也分享给你。这里我以Kotlin为例,假设我现在是一个新手,想快速掌握Kotlin的话,我会这样做:

  • 第一步,我会去Google搜索一些语言特性对比的文章。比如,我熟悉Java,想学Kotlin,我就会去搜“from Java to Kotlin”,然后去看一些Java、Kotlin语法对比的文章。这时候,我大脑里就会建立起Java与Kotlin的语法联系。
  • 第二步,我会打开Kotlin官方文档,花几个小时的时间粗略看一遍,对Kotlin的语法有个大致印象。
  • 最后一步,我会打开LeetCode之类的网站,开始用Kotlin刷题。在刷题的过程中,我也会先从模拟类的题目开始,之后再到数组、链表、Map、二叉树之类的数据结构。整个过程由易到难,刚开始的时候,我会选择“简单题”,等熟练以后,再选择“中等题”,心情好的时候,我偶尔会做个“困难题”挑战一下。

当然,对于你来说,第一步和第二步都已经不是问题了,通过前面十几节课程的学习,你已经有了牢固的Kotlin基础。现在欠缺的,只是大量的练习而已。

说回来,其实我认为,我这种学习编程的方法是个一举多得的,比如它可以让我们:

  • 快速掌握一门新的编程语言
  • 夯实基本功。通过刷算法题,可以进一步巩固自己的数据结构与算法知识,这对于以后的工作也会有很大的帮助。所谓软件的架构,其实一定程度上就是在选择不同的数据结构与算法解决问题。而基本功的扎实程度,也决定了一名开发者的能力上限。
  • 面试加分。众所周知,顶级的IT公司面试的时候,都是要做算法题的。假如你是一名Android或Java工程师,如果你能用Kotlin写出漂亮的题解,那将会是大大加分项。

另外,由于语法的简洁性,你会发现,用Kotlin做算法题,比Java要“爽”很多。同样的一道题目,用Java你可能要写很多代码,但Kotlin却只需要简单的几行。

所以接下来的春节假期呢,我就会带你来一起刷题,希望你在假期放松休息、陪伴家人之余,也不要停下学习的脚步。好,那么今天,我们就先来看几个简单的题目,就当作是热身了。

热身1:移除字符串当中的“元音字母”

这是LeetCode的1119号题。题意大致是这样的:程序的输入是一个字符串s。题目要求我们移除当中的所有元音字母a、e、i、o、u,然后返回。

这个问题,如果我们用Java来实现的话,大致会是这样的:

public String removeVowels(String s) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
char[] array = s.toCharArray();
for(char c: array) {
// 不是元音字母,才会拼接
if(c != 'a' && c != 'e' && c != 'i' && c !='o' && c != 'u') {
builder.append(c);
}
}
return builder.toString();
}

但如果是用Kotlin,我们一行代码就可以搞定:

fun removeVowels(s: String): String =
s.filter { it !in setOf('a', 'e', 'i', 'o', 'u') }

这里,我们是使用了字符串的扩展函数filter,轻松就实现了前面的功能。这个题目很简单,同时也比较极端,下面我们来看一个更复杂的例子。

热身2:最常见的单词

这是LeetCode的819号题。题意大致如下:程序的输入是一段英语文本(paragraph),一个禁用单词列表(banned)返回出现次数最多、同时不在禁用列表中的单词。

这个题目其实跟我们第2次的实战项目“英语词频统计”有点类似,我们之前实现的是完整的单词频率,并且降序。这个题目只需要我们找到频率最高的单词,不过就是多了一个单词黑名单而已。

那么,这个题目如果我们用Java来实现,肯定是要不少代码的,但如果用Kotlin,简单的几行代码就可以搞定了:

fun mostCommonWord1(paragraph: String, banned: Array<String>) =
paragraph.toLowerCase()
.replace("[^a-zA-Z ]".toRegex(), " ")
.split("\\s+".toRegex())
.filter { it !in banned.toSet() }
.groupBy { it }
.mapValues { it.value.size }
.maxBy { it.value }
?.key?:throw IllegalArgumentException()

可以看到,这段代码我们只需要在原有TextProcessor的基础上,做一点修改,就完成了。

另外,你可能也发现了,我们前面的两个例子都是用函数式思维来解决的,这其实是因为这两个问题用命令式会更复杂。而对于一些其他的问题,我们其实仍然可以选择命令式来解决。比如:手写排序算法。

热身3:用Kotlin实现冒泡排序

冒泡排序,是计算机里最基础的一种排序算法。如果你忘了它的实现方式,也没关系,我做了一个动图,让你可以清晰地看到算法的执行过程。

图片

那么针对冒泡排序法,如果我们用Kotlin来实现,命令式的方式会更加直观一些,就像下面这样:

fun sort(array: IntArray): IntArray {
for (end in (array.size - 1) downTo 1) {
for (begin in 1..end) {
if (array[begin - 1] > array[begin]) {
val temp = array[begin - 1]
array[begin - 1] = array[begin]
array[begin] = temp
}
}
}
return array
}

这里,我们需要格外注意的是,在逆序遍历数组的时候,我们是使用了逆序的Range:“(array.size - 1) downTo 1”,而如果这里是用“1…(array.size - 1)”的话,其实是会出问题的。因为Kotlin当中的Range要求必须是右边不能小于左边,比如“1…3”是可以的,而“3…1”是不行的。

好了,到这里,相信你对用Kotlin刷算法题已经有了一定认识了。正如Kotlin官方所宣传的那样,Kotlin是一门多范式的编程语言,对于不同的问题,我们完全可以选择不同范式来进行编程。说到底就是:怎么爽就怎么来

小作业

好,最后也再给你留一个小作业,请你用Kotlin来完成LeetCode的165号题《版本号判断》

**注意:**LeetCode中文站使用的Kotlin版本,仍然停留在1.3.10。如果你是使用Kotlin 1.6解题,代码在IDE当中编译通过了,而LeetCode显示编译出错,那么你就需要修改一下对应的实现。或者,你也可以将新版本的库函数一起拷贝到Solution当中去。

这道题目我会在下节课给出答案解析,我们下节课再见。