在字符串列表中查找对的最佳方法

Question

我有一个列表中唯一字符串的列表。我需要找到配对元素。配对元素是匹配以下任一条件的元素

1. 如果字符串 A 和 B 以“_N”结尾且 B 以“_P”结尾，则字符串 A、B 是一对，反之亦然，例如：ABCD_N 和 ABCD_P 是一对
2. 字符串 A、B 是一对，如果将出现的“N”替换为“P”，则会得到字符串 B，反之亦然。 例如：ABNX,ABPX 都是对

现在我正在循环列表并在列表的其余部分中搜索其对应的对并将它们配对，至少为 O(n^2)，我的字符串列表可能高达一百万

for(int i = 0; i < list.Count; i++)
{
    for(int j=0;j<list.Count && j != i; j++)
    {
        if(list[i].EndsWith("_N") || list[j].EndsWith("_P"))
        {
            //Call method to find corresponding pair for this string;       O(n)
            //Call my processPairsmethod()
        }
    }
}

其他选项是正则表达式，我可以利用它来结束 _N 和 _P 条件，但不确定如何获得第二个条件的正则表达式。

PS：list中不存在重复项

任何指针都会有帮助

Answer 1

如果您知道字符串是唯一的，则可以创建一个创建唯一键的函数，例如将 N 和 P 都替换为不存在的字符（如 '*'）：

// matches one single "N" or "P", that will be replaced by a single "*"
var rx = new Regex("N|P", RegexOptions.Compiled);

// pairs will be a list of string[2] arrays
var pairs = list.Select(s => new { Original = s, Key = rx.Replace(s, "*") })
  .ToLookup(obj => obj.Key)
  // each grp should be of length 2. In this select, validity checks should
  // be performed
  .Select(grp => grp.Select(obj => obj.Original).ToArray())
  .ToList();

使用ToLookup 应该会给你更好的性能：它大致应该为 O(n)，因为查找搜索将是（大约）O(1)。

请记住，代码未经测试。

Answer 2

首先，您的算法有缺陷，因为您假设以 _N 和 _P 结尾的字符串会配对，但是 ABC_N 和 ABCDE_P 呢？他们不配对。 （长度不同）

你要做的就是在每个字符上迭代每个字符串，并且只有一个不同的字符，一个字符串是 N，另一个是 P。

for(int i = 0; i < list.Count; i++)
{
    for(int j=i + 1;j<list.Count && j != i; j++) // you dont need to start at j = 0
    {
        int a = 0;
        while (list[i][a] == list[j][a])
             a++;
        if ((list[i][a] == 'N' && list[j][a] == 'P') || (list[i][a] == 'P' && list[j][a] == 'N') {
             while (list[i][a] == list[j][a])
                 a++;
              if (list[i][a] == list[j][a] && list[j][a] == '\0')
                   // both list items match
                  //Call my 
         }
            
        }
    }
}

O(N) 算法

private static Dictionary<string, string> map = new Dictionary<string, string>();

for(int i = 0; i < list.Count; i++) {
     // replace N by P in the string
     if (map.ContainsKey(list[i]))
         processPairsmethod(map[list[i]], list[i]);
     else {
         int a = 0;
         while (list[i][a]) {
               if (list[i][a] == 'N' || 'P') {
                    StringBuilder sb = new StringBuilder(list[i]);
                    sb[a] = list[i][a] ^ 'N' ^ 'P'; // will replace N by P and P by N thanks to xoring operation as N ^ N ^ P = P
                    String key = sb.ToString();
                    map[key] = list[i]; // map["ANBC "] = "APBC", now you just need to check for the key.
               }
               a++;
           }
     }
}