【Java】【每日算法/刷穿 LeetCode】6. Z 字形变换(中等)

【每日算法/刷穿 LeetCode】6. Z 字形变换(中等)

宫水三叶发布于 今天 12:03

题目描述

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:

示例 1:

示例 2:

解释:

P     I    N

A L S I G

Y A H R

P I

示例 3:

提示:

  • 1 <= s.length <= 1000
  • s 由英文字母(小写和大写)、',''.' 组成

  • 1 <= numRows <= 1000


直观规律解法

本题可以当成模拟题来做。

对需要打印的行 i 进行遍历,每一行的第一个字符可以直接确定:原字符开头的第 i 个字符。

然后计算出每行下一个字符的偏移量,这里需要分情况讨论:

  • 对于第一行和最后一行:偏移量固定,不随着 Z 的方向改变
  • 对于其他行:偏移量随着 Z 的方向发生变化

class Solution {

public String convert(String s, int r) {

int n = s.length();

if (n == 1 || r == 1) return s;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < r; i++) {

if (i == 0 || i == r - 1) {

int j = i;

int rowOffset = (r - 1) * 2 - 1;

while (j < n) {

sb.append(s.charAt(j));

j += rowOffset + 1;

}

} else {

int j = i;

int topRow = i;

int topOffset = topRow * 2 - 1;

int bottomRow = r - i - 1;

int bottomOffset = bottomRow * 2 - 1;

boolean flag = true;

while (j < n) {

sb.append(s.charAt(j));

j += flag ? bottomOffset + 1 : topOffset + 1;

flag = !flag;

}

}

}

return sb.toString();

}

}

时间复杂度:分别对 s 中的每个字符进行打印。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:$O(1)$


数学规律解法

在平时的练习中,对于这种找规律的题,当我们使用直观的思路推理出一个解法之后,可以尝试从数学的角度上去分析。

例如本题,我们可以不失一般性的将规律推导为「首项」和「公差公式」。

这通常能够有效减少一些判断。

分情况讨论:

  • 对于第一行和最后一行:公差为 2 * (n − 1) 的等差数列,首项是 i

  • 对于其他行:两个公差为 2 * (n − 1) 的等差数列交替排列,首项分别是 i2 * n − i − 2

class Solution {

public String convert(String s, int r) {

int n = s.length();

if (n == 1 || r == 1) return s;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < r; i++) {

if (i == 0 || i == r - 1) {

int pos = i;

int offset = 2 * (r - 1);

while (pos < n) {

sb.append(s.charAt(pos));

pos += offset;

}

} else {

int pos1 = i, pos2 = 2 * r - i - 2;

int offset = 2 * (r - 1);

while (pos1 < n || pos2 < n) {

if (pos1 < n) {

sb.append(s.charAt(pos1));

pos1 += offset;

}

if (pos2 < n) {

sb.append(s.charAt(pos2));

pos2 += offset;

}

}

}

}

return sb.toString();

}

}

时间复杂度:分别对 s 中的每个字符进行打印。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:$O(1)$


总结

这种”找规律“的模拟题,和小学奥数题十分类似。要提高自己的做题水平,需要坚持两个方向:

  1. 自己多在纸上画图找规律,这种题没有什么通用解法
  2. 多做题,尽量对每种”规律“都有所接触


最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.6 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

由于 LeetCode 的题目随着周赛 & 双周赛不断增加,为了方便我们统计进度,我们将按照系列起始时的总题数作为分母,完成的题目作为分子,进行进度计算。当前进度为 6/1916

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:Github 地址 & Gitee 地址。

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和一些其他的优选题解。

算法与数据结构

LeetCode题解

算法面试

java算法数据结构leetcode数据结构与算法

阅读 37发布于 今天 12:03

本作品系原创,采用《署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际》许可协议


刷穿LeetCode

公众号:「宫水三叶的刷题日记 」。每天十分钟,快乐学算法 ~

avatar

宫水三叶

关注公众号:「宫水三叶的刷题日记 」。

1 声望

0 粉丝

0 条评论

得票时间

avatar

宫水三叶

关注公众号:「宫水三叶的刷题日记 」。

1 声望

0 粉丝

宣传栏

题目描述

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:

示例 1:

示例 2:

解释:

P     I    N

A L S I G

Y A H R

P I

示例 3:

提示:

  • 1 <= s.length <= 1000
  • s 由英文字母(小写和大写)、',''.' 组成

  • 1 <= numRows <= 1000


直观规律解法

本题可以当成模拟题来做。

对需要打印的行 i 进行遍历,每一行的第一个字符可以直接确定:原字符开头的第 i 个字符。

然后计算出每行下一个字符的偏移量,这里需要分情况讨论:

  • 对于第一行和最后一行:偏移量固定,不随着 Z 的方向改变
  • 对于其他行:偏移量随着 Z 的方向发生变化

class Solution {

public String convert(String s, int r) {

int n = s.length();

if (n == 1 || r == 1) return s;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < r; i++) {

if (i == 0 || i == r - 1) {

int j = i;

int rowOffset = (r - 1) * 2 - 1;

while (j < n) {

sb.append(s.charAt(j));

j += rowOffset + 1;

}

} else {

int j = i;

int topRow = i;

int topOffset = topRow * 2 - 1;

int bottomRow = r - i - 1;

int bottomOffset = bottomRow * 2 - 1;

boolean flag = true;

while (j < n) {

sb.append(s.charAt(j));

j += flag ? bottomOffset + 1 : topOffset + 1;

flag = !flag;

}

}

}

return sb.toString();

}

}

时间复杂度:分别对 s 中的每个字符进行打印。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:$O(1)$


数学规律解法

在平时的练习中,对于这种找规律的题,当我们使用直观的思路推理出一个解法之后,可以尝试从数学的角度上去分析。

例如本题,我们可以不失一般性的将规律推导为「首项」和「公差公式」。

这通常能够有效减少一些判断。

分情况讨论:

  • 对于第一行和最后一行:公差为 2 * (n − 1) 的等差数列,首项是 i

  • 对于其他行:两个公差为 2 * (n − 1) 的等差数列交替排列,首项分别是 i2 * n − i − 2

class Solution {

public String convert(String s, int r) {

int n = s.length();

if (n == 1 || r == 1) return s;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < r; i++) {

if (i == 0 || i == r - 1) {

int pos = i;

int offset = 2 * (r - 1);

while (pos < n) {

sb.append(s.charAt(pos));

pos += offset;

}

} else {

int pos1 = i, pos2 = 2 * r - i - 2;

int offset = 2 * (r - 1);

while (pos1 < n || pos2 < n) {

if (pos1 < n) {

sb.append(s.charAt(pos1));

pos1 += offset;

}

if (pos2 < n) {

sb.append(s.charAt(pos2));

pos2 += offset;

}

}

}

}

return sb.toString();

}

}

时间复杂度:分别对 s 中的每个字符进行打印。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:$O(1)$


总结

这种”找规律“的模拟题,和小学奥数题十分类似。要提高自己的做题水平,需要坚持两个方向:

  1. 自己多在纸上画图找规律,这种题没有什么通用解法
  2. 多做题,尽量对每种”规律“都有所接触


最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.6 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

由于 LeetCode 的题目随着周赛 & 双周赛不断增加,为了方便我们统计进度,我们将按照系列起始时的总题数作为分母,完成的题目作为分子,进行进度计算。当前进度为 6/1916

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:Github 地址 & Gitee 地址。

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和一些其他的优选题解。

算法与数据结构

LeetCode题解

算法面试

以上是 【Java】【每日算法/刷穿 LeetCode】6. Z 字形变换(中等) 的全部内容, 来源链接: www.h5w3.com/113053.html

回到顶部