LeetCode 题解 | 6. Z字形变换

LeetCode 题解 | 6. Z字形变换

题目描述:

将字符串 "PAYPALISHIRING" 以Z字形排列成给定的行数:

P   A   H   N
A P L S I I G
Y   I   R

之后从左往右,逐行读取字符:"PAHNAPLSIIGYIR"

实现一个将字符串进行指定行数变换的函数:

string convert(string s, int numRows);

示例 1:

输入: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
输出: "PAHNAPLSIIGYIR"

示例 2:

输入: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
输出: "PINALSIGYAHRPI"
解释:

P     I    N
A   L S  I G
Y A   H R
P     I
Z字形变换 - LeetCode (中国)leetcode-cn.com图标

方法一、按行排序:

思路

通过从左向右迭代字符串,我们可以轻松地确定字符位于 Z 字形图案中的哪一行。

算法

我们可以使用 min(numRows,len(s)) 个列表来表示 Z 字形图案中的非空行。

从左到右迭代 s,将每个字符添加到合适的行。可以使用当前行和当前方向这两个变量对合适的行进行跟踪。

只有当我们向上移动到最上面的行或向下移动到最下面的行时,当前方向才会发生改变。

C++ 代码实现

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        vector<string> rows(min(numRows, int(s.size())));
        int curRow = 0;
        bool goingDown = false;

        for (char c : s) {
            rows[curRow] += c;
            if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown;
            curRow += goingDown ? 1 : -1;
        }

        string ret;
        for (string row : rows) ret += row;
        return ret;
    }
};

Java 代码实现

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < Math.min(numRows, s.length()); i++)
            rows.add(new StringBuilder());

        int curRow = 0;
        boolean goingDown = false;

        for (char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(curRow).append(c);
            if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown;
            curRow += goingDown ? 1 : -1;
        }

        StringBuilder ret = new StringBuilder();
        for (StringBuilder row : rows) ret.append(row);
        return ret.toString();
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n) ,其中 n == len(s)
  • 空间复杂度:O(n)

方法二、按行访问:

思路

按照与逐行读取 Z 字形图案相同的顺序访问字符串。

算法

首先访问 行 0 中的所有字符,接着访问 行 1,然后 行 2,依此类推...

对于所有整数 k,

  • 行 0 中的字符位于索引 k (2 ⋅ numRows − 2) 处;
  • 行 numRows − 1 中的字符位于索引 k (2 ⋅ numRows − 2) + numRows − 1 处;
  • 内部的 行 i 中的字符位于索引 k (2 ⋅ numRows − 2) + i 以及 (k + 1)(2 ⋅ numRows − 2) − i 处。

C++ 代码实现

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        string ret;
        int n = s.size();
        int cycleLen = 2 * numRows - 2;

        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            for (int j = 0; j + i < n; j += cycleLen) {
                ret += s[j + i];
                if (i != 0 && i != numRows - 1 && j + cycleLen - i < n)
                    ret += s[j + cycleLen - i];
            }
        }
        return ret;
    }
};

Java 代码实现

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        StringBuilder ret = new StringBuilder();
        int n = s.length();
        int cycleLen = 2 * numRows - 2;

        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            for (int j = 0; j + i < n; j += cycleLen) {
                ret.append(s.charAt(j + i));
                if (i != 0 && i != numRows - 1 && j + cycleLen - i < n)
                    ret.append(s.charAt(j + cycleLen - i));
            }
        }
        return ret.toString();
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n == len(s)。每个索引被访问一次。
  • 空间复杂度:O(n)。对于 C++ 实现,如果返回字符串不被视为额外空间,则复杂度为 O(1)
编辑于 2018-11-28

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