【Day 4】公开打卡第4天 | LeetCode 6. Z 字形变换 + 方向标志法模拟

用户610760600401
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【Day 4】公开打卡第4天 | LeetCode 6. Z 字形变换 + 方向标志法模拟

正文结构：

  1. 今日打卡宣言 Day 4，坚持第4天了！把这道经典 Z 字形题手写了一遍。连续4天没断，感觉刷题的手感在慢慢回来。继续冲，欢迎监督！

  2. LeetCode 部分

  3. Z 字形变换

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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

    • 题目链接：leetcode.cn/problems/zi… （或英文：leetcode.com/problems/zi…）
    • 难度：中等
    • 时间复杂度：O(n)，n = s.length()
    • 核心思路（简短）： 模拟 Z 字形书写过程：从上往下写到第 numRows 行后，转向上写到第 1 行，再向下……用一个 flag（或 direction）来控制当前行是 +1 还是 -1。每个字符追加到对应行的字符串，最后拼接所有行。
    • 代码（你提供的 C++ 版本，稍加注释，更易懂）：

C++

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        if (numRows < 2) return s;  // 1行或0行直接返回原串
        
        vector<string> rows(numRows);  // 每行一个字符串
        int i = 0;                     // 当前行索引
        int flag = -1;                 // 方向：-1 向上，+1 向下
        
        for (char c : s) {
            rows[i] += c;              // 当前字符追加到当前行
            
            // 到达顶部或底部时，翻转方向
            if (i == 0 || i == numRows - 1) {
                flag = -flag;
            }
            
            i += flag;                 // 移动到下一行
        }
        
        string res;
        for (auto& str : rows) {
            res += str;                // 按行拼接
        }
        return res;
    }
};
  • Go 版本（如果你想双语放一个，方便读者）：

Go

func convert(s string, numRows int) string {
    if numRows < 2 || len(s) <= numRows {
        return s
    }
    
    rows := make([]string, numRows)
    i, flag := 0, -1
    
    for _, c := range s {
        rows[i] += string(c)
        
        if i == 0 || i == numRows-1 {
            flag = -flag
        }
        i += flag
    }
    
    var res strings.Builder
    for _, row := range rows {
        res.WriteString(row)
    }
    return res.String()
}

  • 易错点/优化点：

    1. numRows == 1 时直接返回 s（边界）。
    2. flag 初始 -1 是巧妙的（从第0行开始向下时先不翻转）。
    3. i += flag 后不会越界，因为在边界时刚好翻转。
    4. 面试追问：不用额外空间 O(1) 怎么做？（数学公式直接计算每个字符位置，但代码更复杂，今天这个模拟法最直观）。 示例：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3 → "PAHNAPLSIIGYIR"

  1. 知识点部分（今天配 C++ vector 使用 & strings.Builder 在 Go 中的优势） C++ vector 拼接 & Go strings.Builder 高效拼接

    • C++：vector 每行独立追加，最后 for 循环 +=（现代 C++ string 优化较好，但仍可能有多次分配）。

    • Go：直接 += 会产生很多临时 string（因为 string 不可变），推荐用 strings.Builder：

      • WriteString 无需中间拷贝，性能更好。

    • 面试常问：大量字符串拼接怎么优化？（C++ reserve 容量；Go 用 Builder 或 bytes.Buffer）。

    • 这题 n ≤ 1000，影响不大，但养成好习惯。

  2. 今日感悟 这道题以前觉得“找规律难”，今天用方向标志法写完才发现其实很简单——就是模拟过程 + 边界翻转。公开打卡让我必须把代码跑通、边界考虑全，不然发出去没底气。Day 4 了，坚持的感觉真不错，离目标又近了一点！

  3. 结束语 明天见！ 欢迎评论区：① 你的 Z 字形写法（有数学公式解吗？） ② 代码哪里还能改进 ③ 你刷这题花了多久 #程序员打卡 #LeetCode #Z字形变换 #C++ #Go语言

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