LeetCode题练习与总结：检测大写字母--520

一、题目描述

我们定义，在以下情况时，单词的大写用法是正确的：

• 全部字母都是大写，比如 "USA" 。
• 单词中所有字母都不是大写，比如 "leetcode" 。
• 如果单词不只含有一个字母，只有首字母大写， 比如 "Google" 。

给你一个字符串 word 。如果大写用法正确，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：

输入：word = "USA"
输出：true

示例 2：

输入：word = "FlaG"
输出：false

提示：

• 1 <= word.length <= 100
• word 由小写和大写英文字母组成

二、解题思路

• 首先，我们可以检查字符串 word 的长度。如果长度为1，那么无论这个字母是大写还是小写，它都是正确的用法。

• 接下来，我们需要检查三种正确的大写用法：

  • 所有字母都是大写。
  • 所有字母都是小写。
  • 只有第一个字母是大写，其余都是小写。

• 对于第一种情况，我们可以使用 word.toUpperCase() 方法将字符串转换为大写，然后与原字符串比较。

• 对于第二种情况，我们可以使用 word.toLowerCase() 方法将字符串转换为小写，然后与原字符串比较。

• 对于第三种情况，我们可以检查字符串的第一个字符是否大写，然后检查字符串的其余部分是否都是小写。

• 如果以上三种情况都不满足，则返回 false。

三、具体代码

class Solution {
    public boolean detectCapitalUse(String word) {
        // 检查字符串长度为1的情况
        if (word.length() == 1) {
            return true;
        }
        
        // 检查所有字母都是大写的情况
        if (word.equals(word.toUpperCase())) {
            return true;
        }
        
        // 检查所有字母都是小写的情况
        if (word.equals(word.toLowerCase())) {
            return true;
        }
        
        // 检查只有第一个字母是大写的情况
        if (Character.isUpperCase(word.charAt(0)) && word.substring(1).equals(word.substring(1).toLowerCase())) {
            return true;
        }
        
        // 如果以上都不满足，返回false
        return false;
    }
}

四、时间复杂度和空间复杂度

1. 时间复杂度

• word.length() 方法：这是一个 O(1) 操作，因为它返回字符串的长度，不涉及遍历字符串。

• word.equals(word.toUpperCase()) 方法：这个操作涉及到将整个字符串转换为大写，然后再与原字符串进行比较。字符串转换是 O(n) 操作，其中 n 是字符串的长度。字符串比较也是 O(n) 操作。因此，这一步的总时间复杂度是 O(n)。

• word.equals(word.toLowerCase()) 方法：这个操作类似于上一个操作，它将整个字符串转换为小写，然后进行比较。时间复杂度同样是 O(n)。

• Character.isUpperCase(word.charAt(0)) 方法：这是一个 O(1) 操作，因为它只检查字符串的第一个字符。

• word.substring(1).equals(word.substring(1).toLowerCase()) 方法：这里有两个操作，substring(1) 是 O(1) 操作，因为它只是创建了一个新的字符串引用，并不复制字符。toLowerCase() 是 O(n-1) 操作，因为它转换除了第一个字符之外的所有字符。字符串比较是 O(n-1) 操作。因此，这一步的总时间复杂度是 O(n)。

综合以上步骤，最耗时的操作是 O(n)，因此整个函数的时间复杂度是 O(n)。

2. 空间复杂度

• word.toUpperCase() 和 word.toLowerCase() 方法：这两个方法都会创建一个新的字符串对象，其长度与原字符串相同，因此它们的空间复杂度是 O(n)。

• word.substring(1) 方法：这个方法会创建一个新的字符串引用，但不会复制字符，因此它的空间复杂度是 O(1)。

由于在执行过程中创建了与原字符串等长的新字符串，因此整个函数的空间复杂度是 O(n)。

五、总结知识点

• 类定义：

  • class Solution：定义了一个名为 Solution 的类。

• 方法定义：

  • public boolean detectCapitalUse(String word)：定义了一个公共方法 detectCapitalUse，它接受一个字符串参数 word 并返回一个布尔值。

• 字符串长度检查：

  • word.length()：返回字符串 word 的长度。

• 字符串比较：

  • word.equals(...)：用于比较两个字符串是否相等。

• 字符串大小写转换：

  • word.toUpperCase()：将字符串 word 中的所有小写字 母转换成大写字母。
  • word.toLowerCase()：将字符串 word 中的所有大写字 母转换成小写字母。

• 字符大小写检查：

  • Character.isUpperCase(word.charAt(0))：检查字符串 word 的第一个字符是否是大写字母。

• 字符串子串提取：

  • word.substring(1)：从字符串 word 中提取从索引 1 开始直到字符串末尾的子串。

• 逻辑运算：

  • if 语句：用于条件判断。
  • return 语句：用于返回方法的结果。

• 常量表达式：

  • true 和 false：布尔类型的常量值。

• 方法调用链：

  • word.substring(1).equals(word.substring(1).toLowerCase())：这是一个方法调用的链式表达式，首先提取子串，然后将其转换为小写，最后与另一个子串进行比较。

以上就是解决这个问题的详细步骤，希望能够为各位提供启发和帮助。