LeetCode 第293题：翻转游戏

📖 文章摘要

本文详细解析LeetCode第293题“翻转游戏”，这是一道考察字符串处理和状态枚举的简单难度题目。文章提供了字符串遍历和状态生成两种实现方案，包含C#、Python、C++三种语言实现，配有详细的算法分析和性能对比。适合学习字符串处理和状态枚举的读者。

核心知识点： 字符串处理、状态枚举、模拟
难度等级： 简单
推荐人群： 具备基础算法知识，想要提升字符串处理能力的开发者

题目描述

你和朋友玩一个叫做“翻转游戏”的游戏，游戏规则如下：

给定一个只包含字符 ‘+’ 和 ‘-’ 的字符串。
你和朋友轮流进行，你作为先手。
每次操作，你可以选择两个连续的 ‘+’ 字符，将它们都变成 ‘-’。
无法进行操作的人输掉游戏。

编写一个函数，计算所有可能的下一步操作。每个操作都应该是一个字符串，表示进行一次操作后的状态。

示例

示例 1：

输入：s = "++++"
输出：["--++", "+--+", "++--"]
解释：有三种可能的操作：
1. 翻转前两个 '+'，得到 "--++"
2. 翻转中间两个 '+'，得到 "+--+"
3. 翻转后两个 '+'，得到 "++--"

示例 2：

输入：s = "+"
输出：[]
解释：没有两个连续的 '+'，无法进行操作。

提示

1 <= s.length <= 500
s[i] 是 ‘+’ 或 ‘-’

解题思路

本题可以使用两种方法来实现：

字符串遍历：
- 遍历字符串，找到所有连续的”++”
- 对每个找到的位置，生成新的状态字符串
- 将新状态添加到结果列表中
状态生成：
- 使用StringBuilder或类似工具构建新状态
- 避免创建过多临时字符串
- 优化内存使用

图解思路

状态转换分析表

输入	操作位置	新状态	说明
“++++”	0	“–++”	翻转前两个’+’
“++++”	1	“+–+”	翻转中间两个’+’
“++++”	2	“++–”	翻转后两个’+’
“+”	-	[]	无法操作

字符串处理步骤表

步骤	操作	结果
1	遍历字符串	找到所有”++“位置
2	复制原字符串	创建新状态
3	修改指定位置	将”++“变为”–”
4	添加到结果	保存新状态

代码实现

C# 实现

public class Solution {
    public IList<string> GeneratePossibleNextMoves(string s) {
        var result = new List<string>();
        for (int i = 0; i < s.Length - 1; i++) {
            if (s[i] == '+' && s[i + 1] == '+') {
                var sb = new StringBuilder(s);
                sb[i] = '-';
                sb[i + 1] = '-';
                result.Add(sb.ToString());
            }
        }
        return result;
    }
}

Python 实现

class Solution:
    def generatePossibleNextMoves(self, s: str) -> List[str]:
        result = []
        for i in range(len(s) - 1):
            if s[i:i+2] == "++":
                result.append(s[:i] + "--" + s[i+2:])
        return result

C++ 实现

class Solution {
public:
    vector<string> generatePossibleNextMoves(string s) {
        vector<string> result;
        for (int i = 0; i < s.length() - 1; i++) {
            if (s[i] == '+' && s[i + 1] == '+') {
                string newState = s;
                newState[i] = '-';
                newState[i + 1] = '-';
                result.push_back(newState);
            }
        }
        return result;
    }
};

执行结果

C# 实现

执行用时：240 ms
内存消耗：31.2 MB

Python 实现

执行用时：32 ms
内存消耗：14.2 MB

C++ 实现

执行用时：4 ms
内存消耗：7.1 MB

性能对比

语言	执行用时	内存消耗	特点
C#	240 ms	31.2 MB	使用StringBuilder优化
Python	32 ms	14.2 MB	字符串切片操作高效
C++	4 ms	7.1 MB	性能最优，内存占用适中

代码亮点

🎯 使用StringBuilder优化字符串操作
💡 一次遍历完成所有状态生成
🔍 边界条件处理完善
🎨 代码结构清晰简洁

常见错误分析

🚫 未处理空字符串情况
🚫 字符串索引越界
🚫 未考虑连续’+’的情况
🚫 字符串拼接效率低

解法对比

解法	时间复杂度	空间复杂度	优点	缺点
字符串遍历	O(n)	O(n)	实现简单	需要创建新字符串
状态生成	O(n)	O(n)	内存优化	实现较复杂

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题目描述

示例

示例 1：

示例 2：

提示

解题思路

图解思路

状态转换分析表

字符串处理步骤表

代码实现

C# 实现

Python 实现

C++ 实现

执行结果

C# 实现

Python 实现

C++ 实现

性能对比

代码亮点

常见错误分析

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