算法题--Z字形变换

题目描述

将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

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

L   C   I   R

E T O E S I I G

E   D   H   N

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："LCIRETOESIIGEDHN"。

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 = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3

输出: "LCIRETOESIIGEDHN"

示例 2:

输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4

输出: "LDREOEIIECIHNTSG"

解释:

L     D     R
E   O E   I I
E C   I H   N
T     S     G

来源：力扣（LeetCode）

难度:中等

链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion

题解

我的题解

我的思路：根据字符串的长度和行数算出总共有多少列，然后创建一个二维字符数组，依次遍历字符串将每个字符放在对应的位置上，最后遍历二维字符数组得出新字符串。

下面讲一下过程中遇到的问题吧！

问题一：计算多少列，由于字符串长度和行数是不固定的，所以在计算多少列的时候比较麻烦（其实也没有多麻烦，想通就行，一开始算错了，后面各种下标越界，心态都炸了）

问题二：计算每个字符所在位置，假设二维字符数组为strs[row][colume],从strs[0][0]开始放入第一个字符,以后

1.每次row递增放入字符

2.当row达到最大时,每次row递减的同时colume递增放入字符

3.当row达到最小值0时,再重复1和2的操作,直到所有字符放入

官方题解

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 ss，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。

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:

时间复杂度:O(n)

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;

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();
}