Java 程序檢查一個字符串是否為回文

編程中的一些問題具有經典問題的地位。通常，此類任務與數學有關，他們非常喜歡詢問計算機科學專業的學生，以及面試時的求職者。它們很好，因為它們有助於以程序員的方式很好地建立你的思維，並訓練它。其中一個問題是檢查字符串是否為回文，我們將在本文中考慮它。

什麼是回文以及為什麼能夠找到它們

回文是一個數字、字母組合、單詞或文本，在兩個方向上讀起來都一樣。總而言之，回文可以稱為任何關於其中心對稱的字符集。這個詞源自希臘詞根，字面意思是“跑回去”（palin 是“再次，回來”，dromos 是“跑”）。回文在Java中的含義與一般含義相同。回文的例子：

• 1881年
• 啊啊啊啊
• 流行音樂
• 中午
• 等級
• 旋轉器
• 我的健身房
• 女士我是亞當
• 現在，先生，戰爭勝利了！

1881是回文數，其他都是回文串。在本文中，我們將研究表示為字符串的回文，但某些算法非常適用於 Java 中的其他類型的回文。你為什麼要尋找回文？事實上，我們在日常生活中並不需要經常去尋找回文。這是一項非常具體的任務。如果我們回想一下字符串算法，在實踐中更常見的是，程序員會發現搜索字符串中的子字符串，而不是搜索回文或它們的編號。然而，與回文相關的問題有重要的應用。首先是奧林匹克編程。可能有識別回文的任務。與新手程序員相關的第二個應用程序是面試。在一次技術面試中，你可能會被要求快速編寫一個程序來檢查一個字符串是否是回文，甚至可能是在一張紙上。好吧，在科學中，尋找回文最實際的應用是生物算法。根據維基百科，生物化合物的回文性對各種生物化合物的性質起著重要作用。

回文算法代碼示例

讓我們想想。字符串是一個字符序列，可以說是一個 char 數組。按照這個順序從兩邊到中間比較極端的字符是最合乎邏輯的。如果直到我們到達中間，我們所有的字符都會匹配，那麼我們就有了一個回文。讓我們創建一個布爾方法 validPalindrome(String s) 來檢查 String 是否為回文。Java代碼在這裡：

public class PalindromeTest1 {

//method to check if a string is palindrome    
public static boolean validPalindrome(String s) {
       for (int i = 0, j = s.length() - 1; i < j; i++, j--) {
           if (s.charAt(i) != s.charAt(j)) {
               return false;
           }
       }
       return true;
   }

   public static void main(String[] args) {
       String s1 = "level";
       String s2 = "cool";
       String s3 = "Madam";
       String s4 = "Now, sir, a war is won!"
       boolean b1 = validPalindrome(s1);
       boolean b2 = validPalindrome(s2);
       boolean b3 = validPalindrome(s3);
       boolean b4 = validPalindrome(s4);
       System.out.println("is " + s1 + " a palindrome? " + b1);
       System.out.println("is " + s2 + " a palindrome? " + b2);
       System.out.println("is " + s3 + " a palindrome? " + b3);
       System.out.println("is " + s4 + " a palindrome? " + b4);


   }

}

在 main 方法中，我們檢查回文字符串“level”、“cool”、“Madam”和“Now, sir, a war is won!”。如您所見，第一個、第三個和第四個是回文，但第二個不是。該計劃將提供什麼？ 所以，第一個是回文，第二個不是。然而，第三個和第四個有什麼問題呢？為什麼結果是假的？你可能已經猜到重點是這個字符串中的一些字符是大寫的，一些是小寫的，對於 Java M 和 m 是兩個不同的字符。讓我們改進程序以考慮到這種差異。這是一個檢查字符串是否為回文的程序，可以解決大小寫問題。

public class PalindromeTest2 {

   //lowercase and uppercase characters should be treated the same:
   public static boolean validPalindrome(String s) {
       for (int i = 0, j = s.length() - 1; i < j; i++, j--) {
           if (Character.toLowerCase(s.charAt(i)) != Character.toLowerCase(s.charAt(j)))
               return false;
       }
       return true;
   }

   public static void main(String[] args) {
       String s1 = "level";
       String s2 = "cool";
       String s3 = "Madam";
        String s4 = "Now, sir, a war is won!"
       boolean b1 = validPalindrome(s1);
       boolean b2 = validPalindrome(s2);
       boolean b3 = validPalindrome(s3);
       boolean b4 = validPalindrome(s4);
       System.out.println("is " + s1 + " a palindrome? " + b1);
       System.out.println("is " + s2 + " a palindrome? " + b2);
       System.out.println("is " + s3 + " a palindrome? " + b3);
       System.out.println("is " + s4 + " a palindrome? " + b4);


   }

}

這次結果對我們來說更可預測： 好吧……不是完全可以預測的。“女士”的情況正在好轉，但我們漫長而快樂的回文“現在，先生，戰爭勝利了！”。如果您還記得所有空格和標點符號都與 Java 的字母相同，則這很容易。所以我們需要再次改進我們的算法來糾正這個疏忽。讓我們教我們的程序忽略空格和標點符號。簡單地說，我們忽略所有非字母數字字符。這是Java中改進的回文程序。

public class PalindromeTest3 {

   //in addition to the above, ignore all non alphanumeric chars like punctuation and spaces
   private static boolean isAlphanumeric(char c) {
       return Character.isAlphabetic(c) || Character.isDigit(c);
   }

   public static boolean validPalindromeIgnorePunctuation(String s) {
       for (int i = 0, j = s.length() - 1; i < j; i++, j--) {
           // skip chars we should ignore
           while (j >= 0 && !isAlphanumeric(s.charAt(j))) j--;
           while (i < s.length() && !isAlphanumeric(s.charAt(i))) i++;
           // overskipped -> nothing left to validate
           if (i >= j) return true;

           if (Character.toLowerCase(s.charAt(i)) != Character.toLowerCase(s.charAt(j)))
               return false;
       }
       return true;
   }


   public static void main(String[] args) {
       String s1 = "level";
       String s2 = "cool";
       String s3 = "Madam";
       String s4 = "Now, sir, a war is won!";
       boolean b1 = validPalindromeIgnorePunctuation(s1);
       boolean b2 = validPalindromeIgnorePunctuation(s2);
       boolean b3 = validPalindromeIgnorePunctuation(s3);
       boolean b4 = validPalindromeIgnorePunctuation(s4);
       System.out.println("is " + s1 + " a palindrome? " + b1);
       System.out.println("is " + s2 + " a palindrome? " + b2);
       System.out.println("is " + s3 + " a palindrome? " + b3);
       System.out.println("is " + s4 + " a palindrome? " + b4);


   }

}

至少結果是我們所期望的： 也許，如果你剛剛開始編程，你很難理解字符串遍歷和比較算法是如何工作的。當然，最好這樣處理，但是你可以通過字符數組寫一個簡化版的段落，它實際上是一個字符串。您可以使用 StringBuffer.reverse 方法來檢查字符串是否為回文。讓我們做一個最簡單的版本，不檢查非字母數字符號和大小寫。

public class PalindromeTest5 {

   public static boolean validPalindrome(String s) {

       StringBuffer buffer = new StringBuffer(s);
       buffer.reverse();
       String data = buffer.toString();

       if (s.equals(data)) {
           return true;
       }
       return false;
   }
   public static void main(String[] args) {
       String s1 = "level";
       String s2 = "cool";
       String s3 = "Madam";
       String s4 = "Now, sir, a war is won!";
       boolean b1 = validPalindrome(s1);
       boolean b2 = validPalindrome(s2);
       boolean b3 = validPalindrome(s3);
       boolean b4 = validPalindrome(s4);
       System.out.println("is " + s1 + " a palindrome? " + b1);
       System.out.println("is " + s2 + " a palindrome? " + b2);
       System.out.println("is " + s3 + " a palindrome? " + b3);
       System.out.println("is " + s4 + " a palindrome? " + b4);


   }
}

結果與第一個示例相同 如果你願意，你可以改進這個程序，就像我們對第一個例子所做的那樣。 為了鞏固您所學的知識，我們建議您觀看我們的 Java 課程中的視頻課程