第一章：字符串

程序猿_阿涛哥
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01.替换空格

1. 题目描述

请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成"%20"。

例如输入“We are happy.”，则输出“We%20are%20happy.”。

2. 解题思路

一种是正则表达式：直接使用正则表达式全局替换，这种方法取巧一些。

另一种是先计算出来替换后的字符串长度，然后逐个填写字符。这种方法的时间复杂度是O(N)O(N)。

3. 代码

/**
 * 用正则表达式替换
 * @param {String} str
 */

function repalceEmpty1(str) {
  const re = / /g;
  return str.replace(re, "%20");
}

/**
 * 将空格替换为 %20
 * @param {String} arr
 */
function repalceEmpty2(str) {
  str = str.split("");

  let count = 0,
    i = 0,
    j = 0;
  for (let i = 0; i < str.length; ++i) {
    str[i] === " " && ++count;
  }

  let length = str.length + count * 2; // 新的字符串的长度：%20比空格长度多2
  let result = new Array(length);

  while (i < result.length) {
    if (str[j] === " ") {
      result[i++] = "%";
      result[i++] = "2";
      result[i++] = "0";
      j++;
    } else {
      result[i++] = str[j++];
    }
  }

  return result.join("");
}

/**
 * 测试代码
 */

console.log(repalceEmpty1("We are  happy"));
console.log(repalceEmpty2("We are  happy"));

02.字符串的全排列

1. 题目描述

输入一个字符串，打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串 abc，则打印出由字符 a、b、c 所能排列出来的所有字符串 abc、acb、bac、bca、cab 和 cba。

2. 思路分析

递归全排列法：

就是剑指offer上的做法，也比较容易理解，不过挺少人答的也就是

  1. 把字符串分为两部分：第一部分为第一个字符，第二部分为第一个字符以后的字符串。 1. 然后接下来求后面那部分的全排列。 1. 再将第一个字符与后面的那部分字符逐个交换

回溯法： 也就是利用树去尝试不同的可能性，不断地去字符串数组里面拿一个字符出来拼接字符串，当字符串数组被拿空时，就把结果添加进结果数组里，然后回溯上一层。（通过往数组加回去字符以及拼接的字符串减少一个来回溯。）

3. 代码实现

// 回溯法
function Permutation(str) {
  let res = [];
  const pStr = '';
  if (str.length <= 0) return res;
  let arr = str.split(''); // 将字符串转化为字符数组
  res = permutate(arr, pStr, res);
  return res;
}
function permutate(arr, pStr, res) {
  if (arr.length === 0) {
    return res.push(pStr);
  }
  const isRepeated = new Set();
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    if (!isRepeated.has(arr[i])) {
      // 避免相同的字符交换
      const char = arr.splice(i, 1)[0];
      pStr += char;
      permutate(arr, pStr, res);
      arr.splice(i, 0, char); // 恢复字符串，回溯
      pStr = pStr.slice(0, pStr.length - 1); // 回溯
      isRepeated.add(char);
    }
  }

  return res;
}
// 递归全排列法
function Permutation2(str) {
  let res = [];
  if (str.length <= 0) return res;
  let arr = str.split(''); // 将字符串转化为字符数组
  res = permutate2(arr, 0, res);
  res = [...new Set(res)]; // 去重
  res.sort(); // 排序
  return res;
}
function permutate2(arr, index, res) {
  if (arr.length === index) {
　　 return res.push(arr.join(''));
  }
  for (let i = index; i < arr.length; i++) {
    [arr[index], arr[i]] = [arr[i], arr[index]]; // 交换
    permutate2(arr, index + 1, res);
    [arr[index], arr[i]] = [arr[i], arr[index]]; // 交换
  }

  return res;
}
/** * 测试代码 */ 
console.log(Permutation("ab")); 
console.log(Permutation2("abc"));

03.翻转单词顺序

1. 题目描述

输入一个英文句子，翻转句子中单词的顺序，但单词内字符的顺序不变。

为简单起见，标点符号和普通字母一样处理。例如输入字符串"I am a student."，则输出"student. a am I"。

2. 思路分析

进行 2 次不同层次的翻转。第一个层次的翻转，是对整体字符串进行翻转。第二个层次的翻转，是对翻转后字符串中的单词进行翻转。

3. 代码实现

注意：因为 js 按位重写字符，所以第一次整体字符串翻转后的每个字符，都放入了数组中。

/**
 * @param {String} sentence
 */
function reverseSentence(sentence) {
  // 第一次翻转：每个字符
  const chars = sentence.split("").reverse();
  let result = "",
    last = []; // 保存上一个空格到当前空格之间的所有字符

  chars.forEach(ch => {
    // 遇到空格，说明之前的字符组成了单词
    // 进行第二次翻转：单词
    if (ch === " ") {
      result += last.reverse().join("");
      last.length = 0; // 清空上一个单词
    }

    last.push(ch);
  });

  result += last.reverse().join("");
  return result;
}

/**
 * 测试代码，输出：
 * student.a am I
 */
console.log(reverseSentence("I am a student."));

04. 实现atoi

1. 题目描述

请你来实现一个  atoi  函数，使其能将字符串转换成整数。

首先，该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符，直到寻找到第一个非空格的字符为止。

当我们寻找到的第一个非空字符为正或者负号时，则将该符号与之后面尽可能多的连续数字组合起来，作为该整数的正负号；假如第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成整数。

该字符串除了有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数不应该造成影响。

注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换。

在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0。

说明：

假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数，那么其数值范围为  [−2^31,  2^31 − 1]。如果数值超过这个范围，qing 返回  INT_MAX (2^31 − 1) 或  INT_MIN (−2^31) 。

2. 思路分析

这种题目主要就是考察细心，要主动处理所有情况。所以一步步来即可：

  1. 找出第一个非空字符，判断是不是符号或者数字
  2. 如果是符号，那么判断正负号
  3. 如果符号后面跟的不是数字，那么就是非法的，返回 0
  4. 确定连续数字字符的起始边界
  5. 计算数字字符的代表的数字大小，并且判断是否越界
  6. 返回结果的时候注意符号

3. 代码实现

代码如下：

const MIN_INT_ABS = Math.pow(2, 31);
const MAX_INT = MIN_INT_ABS - 1;

/**
 * 判断char是否是符号
 * @param {String} char
 */
function isSymbol(char) {
  return char === "-" || char === "+";
}

/**
 * 判断char是否是数字
 * @param {String} char
 */
function isNumber(char) {
  return char >= "0" && char <= "9";
}

/**
 * 模拟atoi(str)
 * @param {String} str
 */
function myAtoi(str) {
  const length = str.length;

  // 找出第一个非空字符，判断是不是符号或者数字
  let firstNotEmptyIndex = 0;
  for (
    ;
    firstNotEmptyIndex < length && str[firstNotEmptyIndex] === " ";
    ++firstNotEmptyIndex
  ) {}
  if (
    !isSymbol(str[firstNotEmptyIndex]) &&
    !isNumber(str[firstNotEmptyIndex])
  ) {
    return 0;
  }

  // 如果是符号，那么判断正负号
  let positive = true,
    firstNumberIndex = firstNotEmptyIndex;
  if (isSymbol(str[firstNotEmptyIndex])) {
    positive = str[firstNotEmptyIndex] === "+";
    firstNumberIndex += 1;
  }

  // 如果符号后面跟的不是数字，那么就是非法的，返回0
  if (!isNumber(str[firstNumberIndex])) {
    return 0;
  }

  // 确定连续数字字符的起始边界
  let endNumberIndex = firstNumberIndex;
  while (endNumberIndex < length && isNumber(str[endNumberIndex + 1])) {
    ++endNumberIndex;
  }

  // 计算数字字符的代表的数字大小
  // 并且判断是否越界
  let result = 0;
  for (let i = firstNumberIndex; i <= endNumberIndex; ++i) {
    result = result * 10 + (str[i] - "0");
    if (positive && result > MAX_INT) {
      return MAX_INT;
    }
    if (!positive && result > MIN_INT_ABS) {
      return -1 * MIN_INT_ABS;
    }
  }

  // 返回的时候注意符号
  return positive ? result : -1 * result;
}

/**
 * 以下是测试代码
 */

console.log(myAtoi(" +1.123sfsdfsd")); // 1
console.log(myAtoi(" -42")); // -42
console.log(myAtoi("words and 987")); // 0
console.log(myAtoi("-91283472332")); // -2147483648
//第二种方法
function StrToInt(str) {
  let res = 0,
    flag = 1;
  const n = str.length;
  if (!n) return 0;
  if (str[0] === '-') {
    flag = -1;
  }
  for (let i = str[0] === '+' || str[0] === '-' ? 1 : 0; i < n; i++) {
    if (!(str[i] >= '0' && str[i] <= '9')) return 0;
    res = (res << 1) + (res << 3) + (str[i] - '0');
  }
  return res * flag;
}
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