ios - Swift 字谜检查器

Question

我正在尝试为 swift 构建一个字谜检查器。这是我的代码。如果您不知道，字谜检查器会检查两个字符串中是否包含相同的字符，但顺序无关紧要。

func checkForAnagram(#firstString: String, #secondString: String) -> Bool {
    var firstStringArray: [Character] = []
    var secondStringArray: [Character] = []
    /* if case matters delete the next four lines
    and make sure your variables are not constants */
    var first = firstString
    var second = secondString
    first = first.lowercaseString
    second = second.lowercaseString
    for charactersOne in first {
        firstStringArray += [charactersOne]
    }
    for charactersTwo in second {
        secondStringArray += [charactersTwo]
    }
    if firstStringArray.count != secondStringArray.count {
        return false
    } else {
        for elements in firstStringArray {
            if secondStringArray.contains(elements){
                return true
            } else {
                return false
            }
        }

}
}


var a = "Hello"
var b = "oellh"
var c = "World"
checkForAnagram(firstString: a, secondString: b)

我收到一条错误消息。

'[Character]' does not have a member 'contains'

Answer 1

公认的答案简洁而优雅，但与其他解决方案相比效率非常低。

我现在将提议并讨论几个变体的 anagram 检查器的实现。为了衡量性能，我将使用不同的变体从 50,000 多个单词的数组中找出给定单词的变位词。

// Variant 1: Sorting of Character
// Measured time: 30.46 s
func anagramCheck1(a: String, b: String) -> Bool {
    return a.characters.sorted() == b.characters.sorted()
}

这基本上是已接受答案的解决方案，用 Swift 3 语法编写。它非常慢，因为 Swift 的 String 与 NSString 不同，它是基于 Character 的，它可以正确处理 Unicode 字符。

一个更有效的解决方案是利用 NSCountedSet 类，它允许我们将字符串表示为一组字符，每个字符都有自己的计数。如果两个字符串映射到相同的 NSCountedSet，则它们是变位词。注意:检查字符串长度作为先决条件使实现总是更高效。

// Variant 2: NSCountedSet of Character
// Measured time: 4.81 s
func anagramCheck2(a: String, b: String) -> Bool {
    guard a.characters.count == b.characters.count else { return false }
    let aSet = NSCountedSet()
    let bSet = NSCountedSet()
    for c in a.characters {
        aSet.add(c)
    }
    for c in b.characters {
        bSet.add(c)
    }
    return aSet == bSet
}

更好但不是特别好。在这里，“罪魁祸首”之一是使用原生的 Swift 字符类型(来自 Swift 的字符串)。回到良好的旧 Objective-C 类型(NSString 和 unichar)可以使事情更有效率。

// Variant 3: NSCountedSet of unichar
// Measured time: 1.31 s
func anagramCheck3(a: String, b: String) -> Bool {
    let aString = a as NSString
    let bString = b as NSString
    let length = aString.length
    guard length == bString.length else { return false }
    let aSet = NSCountedSet()
    let bSet = NSCountedSet()
    for i in 0..<length {
        aSet.add(aString.character(at: i))
        bSet.add(bString.character(at: i))
    }
    return aSet == bSet
}

使用 NSCountedSet 没问题，但在我们比较两个 NSCountedSet 对象之前，我们要完全填充它们。一个有用的替代方法是只为两个字符串中的一个完全填充 NSCountedSet，然后，当我们为另一个字符串填充 NSCountedSet 时，如果另一个字符串包含在第一个字符串的 NSCountedSet 中找不到的字符，我们会提前失败字符串。

// Variant 4: NSCountedSet of unichar and early exit
// Measured time: 1.07 s
func anagramCheck4(a: String, b: String) -> Bool {
    let aString = a as NSString
    let bString = b as NSString
    let length = aString.length
    guard length == bString.length else { return false }
    let aSet = NSCountedSet()
    let bSet = NSCountedSet()
    for i in 0..<length {
        aSet.add(aString.character(at: i))
    }
    for i in 0..<length {
        let c = bString.character(at: i)
        if bSet.count(for: c) >= aSet.count(for: c) {
            return false
        }
        bSet.add(c)
    }
    return true
}

这是我们将获得的最佳时机(使用 Swift)。但是，为了完整起见，让我讨论这种类型的另一种变体。

下一个替代方案利用 [unichar: Int] 类型的 Swift 字典来存储每个字符的重复次数，而不是 NSCountedSet。它比前两个变体稍慢，但我们可以稍后重用它以获得更快的实现。

// Variant 5: counting repetitions with [unichar:Int]
// Measured time: 1.36
func anagramCheck5(a: String, b: String) -> Bool {
    let aString = a as NSString
    let bString = b as NSString
    let length = aString.length
    guard length == bString.length else { return false }
    var aDic = [unichar:Int]()
    var bDic = [unichar:Int]()
    for i in 0..<length {
        let c = aString.character(at: i)
        aDic[c] = (aDic[c] ?? 0) + 1
    }
    for i in 0..<length {
        let c = bString.character(at: i)
        let count = (bDic[c] ?? 0) + 1
        if count > aDic[c] ?? 0 {
            return false
        }
        bDic[c] = count
    }
    return true
}

请注意，使用 NSCountedSet 的 vanilla Objective-C 实现(对应于变体 3)比所有以前的版本都快得多。

// Variant 6: Objective-C and NSCountedSet
// Measured time: 0.65 s
- (BOOL)anagramChecker:(NSString *)a with:(NSString *)b {
    if (a.length != b.length) {
        return NO;
    }
    NSCountedSet *aSet = [[NSCountedSet alloc] init];
    NSCountedSet *bSet = [[NSCountedSet alloc] init];
    for (int i = 0; i < a.length; i++) {
        [aSet addObject:@([a characterAtIndex:i])];
        [bSet addObject:@([b characterAtIndex:i])];
    }
    return [aSet isEqual:bSet];
}

我们可以改进之前尝试的另一种方法是观察到，如果我们需要找到给定单词的变位词，我们不妨认为该单词是固定的，因此我们可以构建相应的结构(NSCountedSet， Dictionary, ...) 对于那个词只有一次。

// Finding all the anagrams of word in words
// Variant 7: counting repetitions with [unichar:Int]
// Measured time: 0.58 s
func anagrams(word: String, from words: [String]) -> [String] {
    let anagrammedWord = word as NSString
    let length = anagrammedWord.length
    var aDic = [unichar:Int]()
    for i in 0..<length {
        let c = anagrammedWord.character(at: i)
        aDic[c] = (aDic[c] ?? 0) + 1
    }
    let foundWords = words.filter {
        let string = $0 as NSString
        guard length == string.length else { return false }
        var bDic = [unichar:Int]()
        for i in 0..<length {
            let c = string.character(at: i)
            let count = (bDic[c] ?? 0) + 1
            if count > aDic[c] ?? 0 {
                return false
            }
            bDic[c] = count
        }
        return true
    }
    return foundWords
}

现在，在之前的变体中，我们使用 [unichar:Int] 字典进行计数。事实证明，这比使用 unichar 的 NSCountedSet 更有效，无论是提前退出(0.60 秒)还是不提前退出(0.87 秒)。