Go&Java算法之Z字形变换

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Z字形变换

将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ,以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 "PAYPALISHIRING" 行数为 3 时,排列如下:

P A H N

A P L S I I G

Y I R

之后,你的输出需要从左往右逐行读取,产生出一个新的字符串,比如:"PAHNAPLSIIGYIR"。

请你实现这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
  • 示例 3:

输入:s = "A", numRows = 1

输出:"A"

提示:

1 <= s.length <= 1000

s 由英文字母(小写和大写)、',' 和 '.' 组成

1 <= numRows <= 1000

方法一:遍历字符串(Java)

字符串 s 是以 Z 字形为顺序存储的字符串,目标是按行打印。

设 numRows 行字符串分别为 s1,s2,s3,...,sn,则容易发现:按顺序遍历字符串 s 时,每个字符 c 在 Z 字形中对应的行索引先从s1增大至sn,再从sn减小至s1如此反复。

因此,解决方案为:模拟这个行索引的变化,在遍历 s 中把每个字符填到正确的行 res[i] 。

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows < 2) return s;
        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<StringBuilder>();
        for(int i = 0; i < numRows; i++) rows.add(new StringBuilder());
        int i = 0, flag = -1;
        for(char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(i).append(c);
            if(i == 0 || i == numRows -1) flag = - flag;
            i += flag;
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for(StringBuilder row : rows) res.append(row);
        return res.toString();
    }
}

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(N)

方法二:遍历字符串(Go)

分析已经在方法一中细说。

按照Z字型的走法,我们需要走到底(就是numRows-1行),再折回来到i行,这之间有numRows-1-i+numRows-i个字母(往返跑,都相当于是从i行到最后一行,但最后一行只有一个字母),

func convert(s string, numRows int) string {
    if numRows == 1 {
        return s
    }
    ans := []byte{}
    for i, n := 0, len(s); i < numRows; i++ {
        if i == 0 || i == numRows - 1 {
            for j := i; j < n; j += numRows * 2 - 2 {
                ans = append(ans, s[j])
            }
        } else {
            for j, cur := i, 0; j < n; cur ^= 1 {
                ans = append(ans, s[j])
                if cur == 0 {
                    j += (numRows - 1 - i) * 2
                } else {
                    j += i * 2
                }
            } 
        }
    }
    return string(ans)
}