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LeetCode-Go 题解：859. Buddy Strings（亲密字符串）——两种情况的分类讨论与 Go 实现

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导读

本文以 leetcode/0859.Buddy-Strings/README.md 为骨架，完整解析 LeetCode 第 859 题 "Buddy Strings"（亲密字符串）的题意、分类讨论思路与 Go 实现。题目要求判断能否通过恰好交换一次字符串 s 中的两个字符，使其与 goal 相等。读完本文，你将掌握该题的两种核心情形判定（"两字符串相等"与"两字符串不等"）、单次线性扫描的 O(n) 解法，以及仓库中配套单测对边界条件的覆盖方式，并可直接基于仓库源码运行验证。

题目描述

给定两个字符串s和goal，如果可以通过交换s中的两个字母得到与goal相等的结果，则返回true；否则返回false。

交换字母的定义为：取两个下标i和j（下标从 0 开始）且满足i != j，接着交换s[i]和s[j]处的字符。

例如，在"abcd"中交换下标 0 和下标 2 的字符，可以得到"cbad"。

题目给出的四个示例：

题目约束：

• 1 <= s.length, goal.length <= 2 * 10000
• s和goal仅由小写字母组成

说明：本题的题意要点是"恰好交换一次"且必须真实执行一次交换操作，这与"两串相等即可"的直觉判断存在关键差异，也是第 2 个示例（"ab"vs"ab"返回false）之所以成立的原因。

解题思路：按两种情形分类讨论

从 README 的解题思路出发，问题可以拆分为两个互斥的大分支：

情形一：s == goal，判断 s 中是否存在重复字符

当两个字符串完全相等时，要满足"交换一次后仍等于 goal"，唯一可能是交换的两个字符完全相同（交换后字符串不变）。因此：

• 若s中存在重复字符（至少有一个字符出现次数 ≥ 2），则可以交换该字符出现的两个位置，字符串保持不变，返回true；
• 若s中所有字符互不相同（如"ab"），则任何一次真实交换都会改变字符串，返回false。

这就是 README 中"s等于goal，s中有重复元素就返回true，否则返回false"的完整含义。

情形二：s != goal，统计两串的错位位置

当两个字符串不相等时，要能通过一次交换变相等，必须满足以下全部条件：

1. 两串长度相等（否则根本无法交换对齐）；
2. 错位位置恰好有且仅有 2 个（多于 2 个说明一次交换解决不了，少于 2 个则与s != goal矛盾）；
3. 这 2 个错位位置呈"交叉相等"关系：s[first] == goal[second]且s[second] == goal[first]，即交换s中这两个位置的字符后正好能对齐goal。

这正是 README 中"s不等于goal，s中有两个下标不同的字符与goal中对应下标的字符分别相等"的展开解释。

代码实现与逐行解读

核心实现位于 859.Buddy Strings.go，完整代码如下：

package leetcode func buddyStrings(s string, goal string) bool { if len(s) != len(goal) || len(s) <= 1 { return false } mp := make(map[byte]int) if s == goal { for i := 0; i < len(s); i++ { if _, ok := mp[s[i]]; ok { return true } mp[s[i]]++ } return false } first, second := -1, -1 for i := 0; i < len(s); i++ { if s[i] != goal[i] { if first == -1 { first = i } else if second == -1 { second = i } else { return false } } } return second != -1 && s[first] == goal[second] && s[second] == goal[first] }

逐段解读如下：

1. 前置过滤（第 4～6 行）

if len(s) != len(goal) || len(s) <= 1 { return false }

• 两串长度不等，无法通过一次交换使它们相等，直接返回false；
• 长度 ≤ 1 时，不存在"两个不同下标"可供交换（题目要求i != j），返回false。测试用例中{"a", "a"}期望结果为false正是验证这一点。

2. 情形一：s == goal（第 7～16 行）

mp := make(map[byte]int) if s == goal { for i := 0; i < len(s); i++ { if _, ok := mp[s[i]]; ok { return true } mp[s[i]]++ } return false }

利用哈希表mp记录已出现的字符：线性扫描过程中一旦发现某个字符第二次出现，说明存在可交换的重复字符对，立即返回true；扫描结束仍无重复，返回false。

3. 情形二：s != goal（第 17～29 行）

first, second := -1, -1 for i := 0; i < len(s); i++ { if s[i] != goal[i] { if first == -1 { first = i } else if second == -1 { second = i } else { return false } } } return second != -1 && s[first] == goal[second] && s[second] == goal[first]

• first、second记录前两个错位下标，初始为-1表示"尚未找到"；
• 单次扫描收集错位位置：找到第 3 个错位位置时，说明一次交换无法解决，立即返回false；
• 循环结束后，second != -1保证错位恰好为 2 个，再检查交叉相等关系s[first] == goal[second] && s[second] == goal[first]，两者同时成立才返回true。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为字符串长度。两个分支各自只需一次线性扫描；
• 空间复杂度：O(1)。由于题目约束s、goal仅含小写字母，mp中最多容纳 26 个键，可视为常数级空间；若不考虑该约束，上限为 O(n)。

测试用例验证：从仓库单测看边界覆盖

仓库配套单测位于 859.Buddy Strings_test.go，除了题目给出的 4 个示例（"ab"/"ba"、"ab"/"ab"、"aa"/"aa"、"aaaaaaabc"/"aaaaaaacb"均返回true或false与题目一致），还补充了 3 个重要的边界用例：

其中{"abcd", "badc"}是对"错位多于 2 个直接返回false"分支（源码第 22～25 行）的直接验证；{"a", "a"}验证了"长度小于等于 1 直接返回false"的前置判断。所有用例均与源码行为一致，体现了仓库"100% test coverage"的测试组织方式——测试文件采用question859/para859/ans859结构体组织输入输出对，并在Test_Problem859中循环断言。

运行与验证方式

本仓库的 LeetCode 题解按题号组织在 leetcode 目录下，每个题目一个子目录，包含题号.题名.go（解法）、题号.题名_test.go（测试）与README.md（题目与思路说明）。若要在本地验证本题解法，可在仓库根目录下执行 Go 测试命令：

go test -v -run Test_Problem859 ./leetcode/0859.Buddy-Strings/

执行后将输出题目编号标识与每组输入对应的buddyStrings结果，可与 859.Buddy Strings_test.go 中的期望值逐一比对。

小结

LeetCode 859 "Buddy Strings" 是一道典型的分类讨论题，核心在于厘清"恰好交换一次"这一限定条件：

• 两串相等时，问的是"是否存在可交换的相同字符对"，即是否存在重复字符；
• 两串不等时，问的是"错位是否恰好两处且可交叉互换对齐"。

仓库给出的 Go 解法以两次线性扫描分别覆盖这两种情形，时间复杂度 O(n)、空间复杂度 O(1)，配合单测完整覆盖了长度不等、长度过短、多错位等边界情况，代码简洁且可直接复用。

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