LeetCode之Z字形变换

问题描述

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

解法

可以分为三个部分，第一个部分是第一行，其对应的字符串中的下标为k(2n-2),k是从0开始的整数。第二个部分是第二行到倒数第二行，设行数为i,则i+k(2n-2)与(k+1)(2n-2)-i交替输出。第三个部分是最后一行，输出的是(n-1)+k2*(n-1)对应的字符。但是，当n=1时，不进行变换直接返回原字符串即可。

public String convert(String s, int numRows) {
         if(s.length()<=numRows||numRows==1) {
			 return s;
		 }
 StringBuilder sb=new StringBuilder();
		 int x=0;
		 for(int k=1;x<s.length();k++) {
			 sb.append(s.charAt(x));
			 x=k*(2*numRows-2);
		 }
		 for(int i=1;i<numRows-1;i++) {
			 for(int k=0;;k++) {
				 if(i+k*2*(numRows-1)<s.length()) {
					 sb.append(s.charAt(i+k*2*(numRows-1)));
				 }else {
					 break;
				 }
				 if((k+1)*2*(numRows-1)-i<s.length()) {
					 sb.append(s.charAt((k+1)*2*(numRows-1)-i));
				 }
			 }
		 }
		 System.out.println();
		 for(int k=0;numRows-1+k*(2*numRows-2)<s.length();k++) {
			 x=numRows-1+k*(2*numRows-2);
			 sb.append(s.charAt(x));
		 }
		 return sb.toString();
    }

结果

官方解法

解法一 按行排序

通过从左向右迭代字符串，确定这个字符串在哪一行。从左到右迭代 sss，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。

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();
    }
}

妙处：使用行数和方向来控制，并且采用了字符串直接追加的方式。

解法二 按照与逐行读取 Z 字形图案相同的顺序访问字符串。

这个思想其实与我的思想十分接近。但是它写的比我快得多。
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...

• 行0的数位于k*2(numRows-1)
• 行numRows-1的数位于k*2(numRows-1)+numRows-1
• 内部的I行的字符位于k2(numRows-1)+I和（k+1)2*(numRows-1)-I处

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();
    }
}