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6-Z 字形变换(ZigZag Conversion)
发表于:2021-12-03 | 分类: 中等
字数统计: 357 | 阅读时长: 1分钟 | 阅读量:

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

英文原文

The string "PAYPALISHIRING" is written in a zigzag pattern on a given number of rows like this: (you may want to display this pattern in a fixed font for better legibility)

P   A   H   N
A P L S I I G
Y   I   R

And then read line by line: "PAHNAPLSIIGYIR"

Write the code that will take a string and make this conversion given a number of rows:

string convert(string s, int numRows);

 

Example 1:

Input: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
Output: "PAHNAPLSIIGYIR"

Example 2:

Input: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
Output: "PINALSIGYAHRPI"
Explanation:
P     I    N
A   L S  I G
Y A   H R
P     I

Example 3:

Input: s = "A", numRows = 1
Output: "A"

 

Constraints:

  • 1 <= s.length <= 1000
  • s consists of English letters (lower-case and upper-case), ',' and '.'.
  • 1 <= numRows <= 1000

中文题目

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)、',''.' 组成
  • 1 <= numRows <= 1000

通过代码

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 $\text{min}( \text{numRows}, \text{len}(s))$ 个列表来表示 Z 字形图案中的非空行。

从左到右迭代 $s$,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。

[jG99vE4g-C++]
class Solution { public: string convert(string s, int numRows) { if (numRows == 1) return s; vector<string> rows(min(numRows, int(s.size()))); int curRow = 0; bool goingDown = false; for (char c : s) { rows[curRow] += c; if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown; curRow += goingDown ? 1 : -1; } string ret; for (string row : rows) ret += row; return ret; } };
[jG99vE4g-Java]
class Solution { 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(); } }

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O(n)$,其中 $n == \text{len}(s)$
  • 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 $k ; (2 \cdot \text{numRows} - 2)$ 处;
  • 行 $\text{numRows}-1$ 中的字符位于索引 $k ; (2 \cdot \text{numRows} - 2) + \text{numRows} - 1$ 处;
  • 内部的 行 $i$ 中的字符位于索引 $k ; (2 \cdot \text{numRows}-2)+i$ 以及 $(k+1)(2 \cdot \text{numRows}-2)- i$ 处;
[heMTwrqW-C++]
class Solution { public: string convert(string s, int numRows) { if (numRows == 1) return s; string ret; int n = s.size(); int cycleLen = 2 * numRows - 2; for (int i = 0; i < numRows; i++) { for (int j = 0; j + i < n; j += cycleLen) { ret += s[j + i]; if (i != 0 && i != numRows - 1 && j + cycleLen - i < n) ret += s[j + cycleLen - i]; } } return ret; } };
[heMTwrqW-Java]
class Solution { 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(); } }

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O(n)$,其中 $n == \text{len}(s)$。每个索引被访问一次。
  • 空间复杂度:$O(n)$。对于 C++ 实现,如果返回字符串不被视为额外空间,则复杂度为 $O(1)$。

统计信息

通过次数 提交次数 AC比率
328330 645284 50.9%

提交历史

提交时间 提交结果 执行时间 内存消耗 语言
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