LC 670. 最大交换

题目描述

这是 LeetCode 上的 670. 最大交换 ，难度为 中等。

给定一个非负整数，你至多可以交换一次数字中的任意两位。

返回你能得到的最大值。

示例 1 :

输入: 2736

输出: 7236

解释: 交换数字2和数字7。

示例 2 :

输入: 9973

输出: 9973

解释: 不需要交换。

注意:

• 给定数字的范围是 $[0, 10^8]$

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模拟

根据题意，我们应当将大的数放置在高位，而当有数值相同的多个大数时，我们应当选择低位的数字。

因此，我们可以先将 num 的每一位处理出来存放到数组 list 中，随后预处理一个与 list 等长的数组 idx，带来代指 num 后缀中最大值对应的下标，即当 idx[i] = j 含义为在下标为 $[0, i]$ 位中 $num[j]$ 对应的数值最大。

同时由于我们需要遵循「当有数值相同的多个大数时，选择低位的数字」原则，我们应当出现采取严格大于才更新的方式来预处理 idx。

最后则是从高位往低位遍历，找到第一个替换的位置进行交换，并重新拼凑回答案。

Java 代码：

class Solution {
    public int maximumSwap(int num) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        while (num != 0) {
            list.add(num % 10); num /= 10;
        }
        int n = list.size(), ans = 0;
        int[] idx = new int[n];
        for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
            if (list.get(i) > list.get(j)) j = i;
            idx[i] = j;
        }
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            if (list.get(idx[i]) != list.get(i)) {
                int c = list.get(idx[i]);
                list.set(idx[i], list.get(i));
                list.set(i, c);
                break;
            }
        }
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) ans = ans * 10 + list.get(i);
        return ans; 
    }
}

C++ 代码：

class Solution {
public:
    int maximumSwap(int num) {
        vector<int> list;
        while (num != 0) {
            list.push_back(num % 10); num /= 10;
        }
        int n = list.size(), ans = 0;
        int* idx = new int[n];
        for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
            if (list[i] > list[j]) j = i;
            idx[i] = j;
        }
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            if (list[idx[i]] != list[i]) {
                int c = list[idx[i]];
                list[idx[i]] = list[i];
                list[i] = c;
                break;
            }
        }
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) ans = ans * 10 + list[i];
        return ans; 
    }
};

Python 代码：

class Solution:
    def maximumSwap(self, num: int) -> int:
        nums = []
        while num != 0:
            nums.append(num % 10); num //= 10
        n, ans = len(nums), 0
        idx = [0] * n
        i, j = 0, 0
        while i < n:
            if nums[i] > nums[j]: j = i
            idx[i] = j
            i += 1
        for i in range(n - 1, -1, -1):
            if nums[idx[i]] != nums[i]:
                c = nums[idx[i]]
                nums[idx[i]] = nums[i]
                nums[i] = c
                break
        for i in range(n - 1, -1, -1):
            ans = ans * 10 + nums[i]
        return ans

TypeScript 代码：

function maximumSwap(num: number): number {
    const list = new Array<number>()
    while (num != 0) {
        list.push(num % 10)
        num = Math.floor(num / 10)
    }
    let n = list.length, ans = 0
    const idx = new Array<number>()
    for (let i = 0, j = 0; i < n; i++) {
        if (list[i] > list[j]) j = i
        idx.push(j)
    }
    for (let i = n - 1; i >= 0; i--) {
        if (list[idx[i]] != list[i]) {
            const c = list[idx[i]]
            list[idx[i]] = list[i]
            list[i] = c
            break
        }
    }
    for (let i = n - 1; i >= 0; i--) ans = ans * 10 + list[i];
    return ans
};

• 时间复杂度：$O(\log{num})$
• 空间复杂度：$O(\log{num})$

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最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.670 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

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