算法第八天| 344.反转字符串 541. 反转字符串II 剑指Offer 05.替换空格 151.翻转字符串里的单词 剑指Offer58-II.左旋转字符串

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前言

我本以为今天的题量太多要花很长时间,没想到题的类型差不多,时间反而短了|

344.反转字符串

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编写一个函数,其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间,你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。

示例 1:
输入:["h","e","l","l","o"]
输出:["o","l","l","e","h"]

示例 2:
输入:["H","a","n","n","a","h"]
输出:["h","a","n","n","a","H"]

思路

这道题我看见翻转就联想到了双指针法,定义两个指针分别指向头尾,向中间移动的过程中不断交换两个值。

代码

public void reverseString(char[] s) {
    int left = 0;
    int right = s.length-1;
    while (left < right) {
        char temp = s[left];
        s[left] = s[right];
        s[right] = temp;
        left++;
        right--;
    }
}

注意

没有必要太关注while中的循环条件,< 和<=都可以,后者当数组为奇数的时候自己和自己交换了

541. 反转字符串II

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给定一个字符串 s 和一个整数 k,从字符串开头算起, 每计数至 2k 个字符,就反转这 2k 个字符中的前 k 个字符。

如果剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。

如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符,其余字符保持原样。

示例:

输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "bacdfeg"

思路

这道题说白了就是每隔k个反转k个,末尾不够k个时全部反转; 这么看就清晰了,无非就是每进行一次范围为k的翻转后,让起始位置+2k,再次循环。当到末尾时令翻转的有边界变为数组的长度。

代码

public String reverseStr(String s, int k) {
   char[] chars = s.toCharArray();
    for (int i = 0; i < chars.length-1; i+=2*k) {
        int left = i;
        int right = i+k-1;
        if (right >= chars.length) {
            right = chars.length-1;
        }
        while (left<right) {
            char temp = chars[left];
            chars[left] = chars[right];
            chars[right] = temp;
            left++;
            right--;
        }

    }
    return new String(chars);
}

注意

这道题需要注意的是最后一次翻转的处理,不要数组越界了

剑指Offer 05.替换空格

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请实现一个函数,把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

示例 1: 输入:s = "We are happy."
输出:"We%20are%20happy."

思路

这道题可以用一个新的数组,从后向前遍历原数组并给结果数组赋值,碰到空格时单独处理。当然也可以不用设置数组而是直接将原数组扩充。

image.png

代码

//新数组
public String replaceSpace(String s) {
    int count =0;
    char[] chars = s.toCharArray();
    for (char aChar : chars) {
        if (aChar == ' ') {
            count++;
        }
    }
    char[] result = new char[chars.length+count*2];
    int index = result.length-1;
    for (int i = chars.length - 1; i >= 0; i--) {
        if (chars[i] != ' ') {
            result[index] = chars[i];
            index--;
        }else {
            result[index] = '0';
            result[index - 1] = '2';
            result[index - 2] = '%';
            index-=3;
        }
    }
    return new String(result);
}

//原数组
//使用一个新的对象,复制 str,复制的过程对其判断,是空格则替换,否则直接复制,类似于数组复制
public static String replaceSpace(StringBuffer str) {
    if (str == null) {
        return null;
    }
            //选用 StringBuilder 单线程使用,比较快,选不选都行
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
            //使用 sb 逐个复制 str ,碰到空格则替换,否则直接复制
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            //str.charAt(i) 为 char 类型,为了比较需要将其转为和 " " 相同的字符串类型
    //if (" ".equals(String.valueOf(str.charAt(i)))){
        if (s.charAt(i) == ' ') {
            sb.append("%20");
        } else {
            sb.append(str.charAt(i));
        }
    }
    return sb.toString();
}

//方式二:双指针法
public String replaceSpace(String s) {
    if(s == null || s.length() == 0){
        return s;
    }
    //扩充空间,空格数量2倍
    StringBuilder str = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        if(s.charAt(i) == ' '){
            str.append("  ");
        }
    }
    //若是没有空格直接返回
    if(str.length() == 0){
        return s;
    }
    //有空格情况 定义两个指针
    int left = s.length() - 1;//左指针:指向原始字符串最后一个位置
    s += str.toString();
    int right = s.length()-1;//右指针:指向扩展字符串的最后一个位置
    char[] chars = s.toCharArray();
    while(left>=0){
        if(chars[left] == ' '){
            chars[right--] = '0';
            chars[right--] = '2';
            chars[right] = '%';
        }else{
            chars[right] = chars[left];
        }
        left--;
        right--;
    }
    return new String(chars);
}

注意

这道题没啥注意的,主要的index的前移大小,试一试就行了。

151.翻转字符串里的单词

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给定一个字符串,逐个翻转字符串中的每个单词。

示例 1:
输入: "the sky is blue"
输出: "blue is sky the"

示例 2:
输入: "  hello world!  "
输出: "world! hello"
解释: 输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格,但是反转后的字符不能包括。

示例 3:
输入: "a good   example"
输出: "example good a"
解释: 如果两个单词间有多余的空格,将反转后单词间的空格减少到只含一个。

思路

解题思路如下:

  • 移除多余空格
  • 将整个字符串反转
  • 将每个单词反转

举个例子,源字符串为:"the sky is blue "

  • 移除多余空格 : "the sky is blue"
  • 字符串反转:"eulb si yks eht"
  • 单词反转:"blue is sky the"

这样我们就完成了翻转字符串里的单词。

代码

 public String reverseWords(String s) {
    //去除空格
    StringBuilder stringBuilder = removeSpace(s);
    char[] chars = stringBuilder.toString().toCharArray();
    //翻转整个字符串
    removeWord(chars,0, chars.length-1);
    //翻转每个单词
    int start =0;
    int end;
    for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
        if (i == chars.length-1) {
            end =chars.length-1;
            removeWord(chars,start,end);
            break;

        }
        if (chars[i + 1] == ' ') {
            end = i;
            removeWord(chars,start,end);
            start = end+2;
        }
    }
    return new String(chars);
}
public StringBuilder removeSpace(String s) {
    int start = 0;
    int end =s.length()-1;
    //去除前面的空格
    while (s.charAt(start) == ' ') {
        start++;
    }
    //去除后面的空格
    while (s.charAt(end) == ' ') {
        end--;
    }
    //去除中间的空格
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (start <= end) {
        char c = s.charAt(start);
        if (c != ' ' || sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
            sb.append(c);
        }
        start++;
    }
    return sb;
}

public void removeWord(char[] chars, int start, int end) {
    while (start < end) {
        char temp = chars[start];
        chars[start] = chars[end];
        chars[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

注意

这道题用了Stringbuilder,关于StringBuilder和StringBuffer的区别可以看这篇文章链接

剑指Offer58-II.左旋转字符串

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字符串的左旋转操作是把字符串前面的若干个字符转移到字符串的尾部。请定义一个函数实现字符串左旋转操作的功能。比如,输入字符串"abcdefg"和数字2,该函数将返回左旋转两位得到的结果"cdefgab"。

示例 1:
输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "cdefgab"

示例 2:
输入: s = "lrloseumgh", k = 6
输出: "umghlrlose"

限制:
1 <= k < s.length <= 10000

思路

这道题和上一道题基本一样,都是先翻转整个再局部翻转。具体步骤为:

  1. 反转区间为前n的子串
  2. 反转区间为n到末尾的子串
  3. 反转整个字符串

最后就可以得到左旋n的目的,而不用定义新的字符串,完全在本串上操作。

例如 :示例1中 输入:字符串abcdefg,n=2

如图:

最终得到左旋2个单元的字符串:cdefgab

代码

public void removeWord(char[] chars, int start, int end) {
    while (start < end) {
        char temp = chars[start];
        chars[start] = chars[end];
        chars[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}
public String reverseLeftWords(String s, int n) {
    char[] chars = s.toCharArray();
    removeWord(chars, 0, chars.length - 1);
    removeWord(chars, 0, chars.length - 1 - n);
    removeWord(chars,chars.length-n,chars.length-1);
    return new String(chars);
}

注意

这道题主要注意的是翻转的边界范围。

总结

今天练习了字符串的翻转以及替换,其中翻转可以使用双指针法,而替换或者可以说是增添删除可以新建一个数组然后从后向前遍历,之所以不是从前向后遍历是因为如果从前向后遍历,当遇到需要更改的元素时需要移动后面的所有元素。那样时间复杂度大大增加。