LeetCode 165. 比较版本号 - 优雅Java解决方案

题目描述

给你两个 版本号字符串 version1 和 version2 ，请你比较它们。版本号由被点 ‘.’ 分开的修订号组成。修订号的值是它转换为整数并忽略前导零。

比较版本号时，请按从左到右的顺序依次比较它们的修订号。如果其中一个版本字符串的修订号较少，则将缺失的修订号视为 0。

返回规则：

• 如果 version1 < version2 返回 -1
• 如果 version1 > version2 返回 1
• 除此之外返回 0

示例分析

示例 1

输入：version1 = "1.2", version2 = "1.10"
输出：-1
解释：version1 的第二个修订号为 "2"，version2 的第二个修订号为 "10"：2 < 10，所以 version1 < version2

示例 2

输入：version1 = "1.01", version2 = "1.001"
输出：0
解释：忽略前导零，"01" 和 "001" 都代表相同的整数 "1"

示例 3

输入：version1 = "1.0", version2 = "1.0.0.0"
输出：0
解释：version1 有更少的修订号，每个缺失的修订号按 "0" 处理

算法思路

1. 分割版本号：使用点号分割版本号字符串
2. 双指针遍历：使用两个指针分别遍历两个版本号的修订号数组
3. 逐个比较：从左到右比较对应位置的修订号
4. 处理边界：当某个版本号的修订号用完时，将其视为0
5. 返回结果：根据比较结果返回相应值

Java实现方案

方案一：双指针法（推荐）

public class Solution {public int compareVersion(String version1, String version2) {String[] v1 = version1.split("\\.");String[] v2 = version2.split("\\.");int maxLength = Math.max(v1.length, v2.length);for (int i = 0; i < maxLength; i++) {int num1 = i < v1.length ? Integer.parseInt(v1[i]) : 0;int num2 = i < v2.length ? Integer.parseInt(v2[i]) : 0;if (num1 < num2) {return -1;} else if (num1 > num2) {return 1;}}return 0;}
}

方案二：优化的单次遍历法

public class Solution {public int compareVersion(String version1, String version2) {int i = 0, j = 0;int n1 = version1.length(), n2 = version2.length();while (i < n1 || j < n2) {int num1 = 0, num2 = 0;// 解析version1的当前修订号while (i < n1 && version1.charAt(i) != '.') {num1 = num1 * 10 + (version1.charAt(i) - '0');i++;}i++; // 跳过点号// 解析version2的当前修订号while (j < n2 && version2.charAt(j) != '.') {num2 = num2 * 10 + (version2.charAt(j) - '0');j++;}j++; // 跳过点号if (num1 < num2) {return -1;} else if (num1 > num2) {return 1;}}return 0;}
}

可视化执行过程

让我们通过示例来可视化算法的执行过程：

示例：compareVersion(“1.2”, “1.10”)

初始状态:
version1 = "1.2"    →  ["1", "2"]
version2 = "1.10"   →  ["1", "10"]第1轮比较:
位置 i=0: num1=1, num2=1
1 == 1  →  继续第2轮比较:
位置 i=1: num1=2, num2=10  
2 < 10  →  返回 -1结果: -1 (version1 < version2)

示例：compareVersion(“1.01”, “1.001”)

初始状态:
version1 = "1.01"   →  ["1", "01"]   →  [1, 1]
version2 = "1.001"  →  ["1", "001"]  →  [1, 1]第1轮比较:
位置 i=0: num1=1, num2=1
1 == 1  →  继续第2轮比较:
位置 i=1: num1=1, num2=1 (忽略前导零)
1 == 1  →  继续所有修订号都相等
结果: 0 (version1 == version2)

示例：compareVersion(“1.0”, “1.0.0.0”)

初始状态:
version1 = "1.0"      →  ["1", "0"]
version2 = "1.0.0.0"  →  ["1", "0", "0", "0"]第1轮比较:
位置 i=0: num1=1, num2=1
1 == 1  →  继续第2轮比较:
位置 i=1: num1=0, num2=0
0 == 0  →  继续第3轮比较:
位置 i=2: num1=0(缺失视为0), num2=0
0 == 0  →  继续第4轮比较:
位置 i=3: num1=0(缺失视为0), num2=0
0 == 0  →  继续所有修订号都相等
结果: 0 (version1 == version2)

算法复杂度分析

时间复杂度：O(max(m, n))

• m 和 n 分别是两个版本号的修订号个数
• 需要遍历较长版本号的所有修订号

空间复杂度：

• 方案一：O(m + n) - 需要存储分割后的数组
• 方案二：O(1) - 只使用常数额外空间

测试用例

public class TestCompareVersion {public static void main(String[] args) {Solution solution = new Solution();// 测试用例1System.out.println(solution.compareVersion("1.2", "1.10"));      // -1// 测试用例2  System.out.println(solution.compareVersion("1.01", "1.001"));    // 0// 测试用例3System.out.println(solution.compareVersion("1.0", "1.0.0.0"));   // 0// 边界测试System.out.println(solution.compareVersion("0.1", "1.1"));       // -1System.out.println(solution.compareVersion("1.0.1", "1"));       // 1System.out.println(solution.compareVersion("7.5.2.4", "7.5.3")); // -1}
}

关键要点总结

1. 忽略前导零：使用 Integer.parseInt() 自动处理
2. 处理不同长度：缺失的修订号视为0
3. 效率优化：方案二避免了字符串分割的开销
4. 边界处理：正确处理版本号末尾的点号和空修订号

这个解决方案具有良好的可读性和效率，能够正确处理所有边界情况。