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LeetCode 420 - 强密码检验器

news 2025/11/11 8:47:35

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文章目录

- 摘要
- 描述
- 题解答案
- 题解代码分析
- - 代码详细解析
  - - ① 检查字符类型
    - ② 查找连续重复段
    - ③ 根据长度情况分支
- 示例测试及结果
- 时间复杂度
- 空间复杂度
- 总结

摘要

这道题是 LeetCode 第 420 题：强密码检验器（Strong Password Checker）。
乍一看挺简单：“判断一个密码是否够强”，但实际上这题的规则相当复杂。要同时考虑 长度、字符种类、重复字符、替换、插入和删除操作。

这题在算法上属于一个典型的 字符串修复 + 贪心策略 + 分类讨论 问题，难度在 LeetCode 上是 Hard。
本篇我们会用 Swift 来实现一个清晰、可运行的版本，并讲透整个逻辑。

描述

题意总结一下：

给定一个字符串 password，我们要让它变成“强密码”。所谓强密码，要满足三个条件：

长度要求：
必须在 [6, 20] 之间。
字符种类要求：
至少要有一个小写字母、一个大写字母、一个数字。
连续字符要求：
不允许出现连续三个一样的字符。

可以通过三种操作实现修改：

插入一个字符
删除一个字符
替换一个字符

我们要找出 最少的修改次数。

举几个例子：

"a" → 长度太短、缺大写、缺数字，至少要补5步。
"aA1" → 长度刚好够，但太短，得补3步。
"1337C0d3" → 本身已经完美，0步！

题解答案

这道题的核心在于分情况处理：

如果长度 < 6：
主要靠插入字符补足长度，同时考虑字符种类不全的情况。
如果长度 > 20：
主要靠删除字符缩短长度，但删除时要尽量减少三连字符的数量。
长度在 [6, 20] 内：
不用插入或删除，只要通过替换字符来打破重复或补充缺少的字符类型。

所以整体上，我们要关注三个指标：

missingTypes：缺少的字符类型数量（如没大写、没数字）
replace：为打断三连字符而需要替换的次数
deleteCount：当超长时需要删除的次数

最终的答案根据不同情况计算。

题解代码分析

下面是 Swift 实现的完整代码（可直接在 Xcode Playground 运行）

import Foundationclass Solution {func strongPasswordChecker(_ password: String) -> Int {let chars = Array(password)var hasLower = false, hasUpper = false, hasDigit = false// 检查字符类型for c in chars {if c.isLowercase { hasLower = true }else if c.isUppercase { hasUpper = true }else if c.isNumber { hasDigit = true }}let missingTypes = [hasLower, hasUpper, hasDigit].filter { !$0 }.countvar repeats = [Int]()var i = 0// 找出连续重复字符段长度while i < chars.count {var j = iwhile j < chars.count && chars[j] == chars[i] { j += 1 }if j - i >= 3 { repeats.append(j - i) }i = j}let n = chars.count// 太短：主要补长度和类型if n < 6 {return max(6 - n, missingTypes)}// 太长：先删除if n > 20 {var deleteCount = n - 20var toDelete = deleteCount// 优先削减重复段，按 (len % 3) 的顺序删for k in 0..<3 {for idx in 0..<repeats.count {if toDelete == 0 { break }if repeats[idx] < 3 || repeats[idx] % 3 != k { continue }let del = min(toDelete, k + 1)repeats[idx] -= deltoDelete -= del}}// 剩余部分还需替换let replace = repeats.reduce(0) { $0 + $1 / 3 }return deleteCount + max(missingTypes, replace)}// 3️⃣ 正常长度：只需替换重复或补类型let replace = repeats.reduce(0) { $0 + $1 / 3 }return max(missingTypes, replace)}
}

代码详细解析

我们把代码逻辑拆开讲

① 检查字符类型

for c in chars {if c.isLowercase { hasLower = true }else if c.isUppercase { hasUpper = true }else if c.isNumber { hasDigit = true }
}

统计是否包含三种类型（小写、大写、数字），后面用于计算 missingTypes。

② 查找连续重复段

while i < chars.count {var j = iwhile j < chars.count && chars[j] == chars[i] { j += 1 }if j - i >= 3 { repeats.append(j - i) }i = j
}

例如 "aaaBBBcc" 会得到 [3, 3]，表示有两处三连。

③ 根据长度情况分支

短密码（<6）
直接 max(6 - n, missingTypes)。
举例 "aA1" 长度3，缺0种，结果为 max(6-3,0)=3。
长密码（>20）
优先删除（尽量减少重复段），再替换。
删除时的贪心顺序是：
- 先删 len % 3 == 0 的段
- 再删 len % 3 == 1
- 最后删 len % 3 == 2
  这样能最大化减少替换次数。
正常长度（6～20）
不需删除，直接看要替换多少次打断三连，同时要补类型。

示例测试及结果

let solution = Solution()print(solution.strongPasswordChecker("a"))         // 输出: 5
print(solution.strongPasswordChecker("aA1"))       // 输出: 3
print(solution.strongPasswordChecker("1337C0d3"))  // 输出: 0
print(solution.strongPasswordChecker("aaaaa"))     // 输出: 2
print(solution.strongPasswordChecker("Aa123"))     // 输出: 1