LeetCode#784: Letter Case Permutation

Description

Given a string S, we can transform every letter individually to be lowercase or uppercase to create another string. Return a list of all possible strings we could create.

Example

Input: S = "a1b2"
Output: ["a1b2", "a1B2", "A1b2", "A1B2"]

Input: S = "3z4"
Output: ["3z4", "3Z4"]

Input: S = "12345"
Output: ["12345"]

Note

S will be a string with length between 1 and 12.
S will consist only of letters or digits.

Solution

我们以abc为例先把所有可能性化成一棵二叉树：

	        (abc)
	     /          \
	 a(bc)          A(bc)
	  /  \         /     \
   ab(c) aB(c)    Ab(c)  AB(c)
   / \   /   \    /  \    / \
 abc abC aBc aBC Abc AbC ABc ABC

可以看出，该树的叶子节点就是abc转换大小写之后的所有可能性，我们的目标就是找出所有的叶子节点。

广度优先搜索

第一种方式是使用BFS。以输入a1b2为例，首先把它放入一个队列中。外循环第一次执行时，i指向a，队列中也只有一个元素a1b2，这时候将a1b2出队并且将a1b2和A1b2入队；第二次外循环时，i指向的1是数字，因此直接跳过；第三次外循环时，i指向b，因为队列中有两个元素因此内循环执行两遍，第一遍先将a1b2出队并将a1b2和a1B2入队，第二遍将A1b2出队并将A1b2和A1B2入队，此时队列中有四个元素a1b2, a1B2, A1b2, A1B2；第四次外循环时，i指向数字2，因此直接跳过，循环结束，而此时队列中的元素就是所有的可能性。

public class Solution {
    public List<String> letterCasePermutation(String S) {
        if(S == null) 
        	return new LinkedList<String>();
        Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
        queue.add(S);
        
        for(int i = 0; i < S.length(); i++) {
        	if(Character.isDigit(S.charAt(i))) continue;
        	int size = queue.size();
        	for(int j = 0; j < size; j++) {
        		String curr = queue.poll();
        		char[] chars = curr.toCharArray();
        		
        		chars[i] = Character.toLowerCase(chars[i]);
        		queue.add(String.valueOf(chars));
        		
        		chars[i] = Character.toUpperCase(chars[i]);
        		queue.add(String.valueOf(chars));
        	}
        }
        return new LinkedList<String>(queue);
    }
}

深度优先搜索

第二种方式是使用DFS。不像BFS是一层一层的遍历，直到最后一层就是结果，DFS是直接先到达某个叶子节点，将其加入到结果列表中，然后回溯，如此反复。

public class Solution2 {
    public List<String> letterCasePermutation(String S) {
    	if(S == null)
    		return new LinkedList<String>();
    	char[] chars = S.toCharArray();
    	List<String> res = new LinkedList<>();
    	dfs(res, chars, 0);
    	return res;
    }
    
    private void dfs(List<String> res, char[] chars, int index) {
    	if(index == chars.length) {
    		res.add(String.valueOf(chars));
    		return;
    	}
    	if(!Character.isDigit(chars[index])) {
    		chars[index] = Character.toLowerCase(chars[index]);
    		dfs(res, chars, index+1);
    		chars[index] = Character.toUpperCase(chars[index]);
    		dfs(res, chars, index+1);
    	} else {
    		dfs(res, chars, index+1);
    		return;
    	}
    }
}