重新排列字符串，使得没有一对相邻字符属于同一类型

问题描述

给定一个仅包含小写字母的字符串，我们要将其重新排列，使得任意两个相邻的字符都不属于同一类型。如果这样的重新排列存在，则返回任意一种排列方式；否则，返回空字符串。

解法思路

步骤一

首先，我们需要统计字符串中每种字符出现的个数。可以使用一个哈希表来统计。键是字符，值是该字符在字符串中出现的次数。

步骤二

根据统计结果，我们可以将字符按出现次数从大到小排序。排序后，我们将字符按照以下规则依次插入新字符串中：

• 将字符插入新字符串中。
• 将字符在哈希表中的计数减 1。
• 寻找哈希表中计数最大的字符，若该字符与新字符串中最后一个字符相同，则寻找计数次大的字符，直到找到一个能插入新字符串中的字符。若无法找到这样一个字符，则返回空字符串。

例如，对于字符串 "aabbbc"，统计出现次数后按发生次数从大到小排序为 "b -> a -> c"，则依次插入新字符串中的顺序为 "b, a, b, a, c"。

步骤三

如果新字符串中字符的数量与原字符串相同，则说明找到了能重新排列字符串的方式，返回新字符串。否则，返回空字符串。

代码实现

以下是 Python 代码实现，时间复杂度 O(nlogn)，空间复杂度 O(n)。

def reorganizeString(S: str) -> str:
    # 统计字符出现次数
    count = {}
    for c in S:
        count[c] = count.get(c, 0) + 1

    # 按出现次数从大到小排序
    chars = sorted(count.keys(), key=lambda x: count[x], reverse=True)

    # 生成新字符串
    new_str = []
    while chars:
        # 插入字符并更新计数
        c = chars.pop(0)
        new_str.append(c)
        count[c] -= 1

        # 如果还有该字符，则重新排序
        if count[c] > 0:
            chars.append(c)
            chars = sorted(chars, key=lambda x: count[x], reverse=True)

        # 如果新字符串中相邻字符相同，则返回空字符串
        if len(new_str) > 1 and new_str[-1] == new_str[-2]:
            return ""

    return "".join(new_str)

测试示例

测试样例 1：

输入: "aab"
输出: "aba"

测试样例 2：

输入: "aaab"
输出: ""

测试样例 3：

输入: "aaabc"
输出: "abaca"