String with Maximum Number of Unique Characters in Java

查找字符串列表 Str 中的最大字符串。具有最多不同字符的字符串是最大的。

示例 1

输入

String str[] = {"AN KOW", "LO JO", "ZEW DO RO"}

输出

具有最多唯一字符的字符串是“ZEW DO RO”。

解释

"AN KOW" 的唯一字符是：{A, N, K, O, W}。因此，唯一字符的总数为 5

"LO JO" 的唯一字符是：{L, O, J}。因此，唯一字符的总数为 3

"ZEW DO RO" 的唯一字符是：{Z, E, W, D, O, R}。因此，唯一字符的总数为 6

因此，“ZEW DO RO”具有最多唯一字符的字符串。

示例 2

输入

String str[] = {"JAVA", "PYTHON", "JAVASCRIPT"}

输出

具有最多唯一字符的字符串是“JAVASCRIPT”。

解释

"JAVA" 的唯一字符是：{J, A, V}。因此，唯一字符的总数为 3

"PYTHON" 的唯一字符是：{P, Y, T, H, O, N}。因此，唯一字符的总数为 6

"JAVASCRIPT" 的唯一字符是：{J, A, V, S, C, R, I, P, T}。因此，唯一字符的总数为 9

因此，“JAVASCRIPT”具有最多不同字母的字符串。

示例 3

输入

String str[] = {"111", "2222", "333"}

输出

具有最多唯一字符的字符串是“111”。

解释

"111" 的唯一字符是：{1}。因此，唯一字符的总数为 1

"2222" 的唯一字符是：{2}。因此，唯一字符的总数为 1

"333" 的唯一字符是：{3}。因此，唯一字符的总数为 1

由于每个字符串中的唯一字符数相同，因此选择了第一个字符串“111”。

朴素方法

算法

步骤 1：初始化变量 max 和 res，其中 max 用于跟踪迄今为止已识别出的最多不同字符，res 用于保存具有最多唯一字符的字符串。

步骤 2：创建一个大小为 26 的布尔数组，用于跟踪当前字符串是否包含 A 到 Z 的任何字符。

步骤 3：设置一个计数器来跟踪不同字符的数量。

步骤 4：对于 字符串 中的每个字符，应执行以下操作。

步骤 4.1：如果字符不是空格且之前未出现过，则将唯一字符计数器设置为一并记录。

步骤 5：如果当前字符串具有比 max 更多的唯一字符，则使用当前字符串更新 max 和 res。

步骤 6：打印 res 中保存的具有最多唯一字符的字符串。

实施

输出

 
The maximum unique characters are: JAVASCRIPT  

复杂度分析

上述代码的时间复杂度为 O(n * m)，其中 m 是平均字符串长度，n 是输入向量中的字符串数量。空间复杂度为 O(m)，因为最长字符串的长度将是用于存储唯一字符的集合的最大大小。

方法：使用优先队列

代码的复杂性取决于其如何有效地使用 数据结构 和算法来识别具有最多唯一字符的字符串。利用自定义比较器和 PriorityQueue，根据唯一字符数维护一个最大堆。它确保了具有最高独特性水平的字符串能够被高效检索。通过在恒定时间内跟踪字符频率，HashMap 使得每个字符串的唯一字符计算能够在线性时间内完成。AbstractMap.SimpleEntry 通过匹配独特性计数和匹配字符串来保持明显的关联。该算法有条不紊地处理输入字符串，分析其不同字符计数，并通过优先考虑计算效率来以最小的时间复杂度检索预期结果。

算法

步骤 1：创建一个优先队列 (pq) 来记录包含最多唯一字符的字符串。

步骤 2：逐个遍历 input stringList 中的每个字符串。

步骤 3：对于每个字符串，设置一个名为 uniquecnt 的变量来记录字符串中唯一字符的数量，并设置一个名为 count 的 map 来记录字符串中每个字符的计数。

步骤 4：逐个遍历字符串中的每个字符。如果字符不是空格，则在 count map 中增加相应键的计数。如果字符计数为 1，则增加 uniquecnt。

步骤 5：使用当前字符串及其 uniquecnt 值更新优先队列 pq。

步骤 6：在遍历完 stringList 中的所有字符串后，返回 pq 顶部元素中的第二个元素（即字符串）。

步骤 7：使用当前字符串及其 uniquecnt 值更新优先队列 pq。

步骤 8：在遍历完 stringList 中的所有字符串后，返回 pq 顶部元素中的第二个元素（即字符串）。

实施

输出

 
The maximum unique characters are: JAVASCRIPT   

复杂度分析

时间复杂度为 O(n * m * log k)，其中 k 是优先队列的大小，n 是 stringList 中的字符串数量，m 是 stringList 中字符串的最大长度。空间复杂度为 O(n * m)，其中 m 是 stringList 中字符串的最大长度，n 是 stringList 中的字符串数量。

方法：使用 Set 数据结构

该代码使用 HashSet 数据结构，该结构具有内置的能力来有效地存储唯一项，以有条不紊地查找具有最多不同字符的字符串。在遍历字符串数组的过程中，每个字符（空格除外）都被提取并添加到 HashSet 中。由于 HashSet 的特殊存储技术，重复的字符会被自动丢弃。在处理完每个字符串后，代码通过检查集合的大小来计算唯一字符的数量。其结果是与最大大小相对应的字符串。通过仅一次遍历每个字符串，此方法有效地捕获了唯一性计算和比较。

算法

步骤 1：初始化 变量 max 和 res，其中 max 用于跟踪迄今为止已识别出的最多不同字符，res 用于保存具有最多唯一字符的字符串。

步骤 2：对于 str[] 中的每个字符串，执行以下步骤。

步骤 3：创建一个空的哈希集来存储唯一字符。

步骤 4：在遍历字符串时，将不是空格的每个字符添加到 HashSet。

步骤 5：通过计算集合的大小来确定唯一字符的数量。

步骤 6：如果计数大于 max，则更新 max 并将 res 设置为当前字符串。

步骤 7：返回具有最多唯一字符的字符串 res。

实施

输出

 
The maximum unique characters are: JAVASCRIPT   

复杂度分析

时间复杂度为 O(n * m)，其中 m 是平均字符串长度，n 是输入向量中的字符串数量。空间复杂度为 O(m)，因为最长字符串的长度将是用于存储唯一字符的集合的最大大小。