剑指 offer 系列——面试题5, 6

面试题 5：替换空格

题目：请事先一个函数，把字符创中的每个空格替换成“%20”。例如，输入“We are happy.”，则输出“We%20are%20happy.”

思路一：时间复杂度为 O(n²) 的解法。

考虑怎么替换的操作，最直观的方法是从头到尾扫描字符串，每次碰到空格后进行替换。由于是把 1 个字符替换成 3 个字符，必须将后面的向后移两个字节。

假设字符串的长度是 n。对每个空格字符，需要移动后面 O(n) 个字符，因此对于含有 O(n) 个空格字符的字符串而言，总的时间复杂度为 O(n²)。

其实，如果思路反过来，从后往前替换，其实移动的次数是比从前往后要少的。

思路二：时间复杂度为 O(n) 的解法。

1. 先遍历数组，统计数组里面空格的数量，并计算字符数组的总长度；
2. 由于每替换一个空格，长度就增加 2 个字节，因此有 n 个空格的话，字符数组长度就会增加 2n。
3. 准备两个指针，P1 和 P2。P1 指向原始字符串的末尾，P2 指向替换之后的末尾。
4. 依次复制字符串的内容，直到第一个指针碰到第一个空格。
5. 把第一个空格替换成 "%20"，把第一个指针向前移动 1 格，第二个指针向前移动 3 格。
6. 依次向前复制字符串中的字符，直至碰到空格。
7. 替换字符串中的倒数第二个空格，把第一个指针向前移动 1 格，把第二个指针向前移动 3 格。

上述思路的代码：

.....(后续补充)

本题考查点：

• 对字符串的编程能力；
• 分析时间效率的能力；
• 分析得知字符串会变长之后，存在的潜在问题，主动跟面试官沟通；
• 考查应聘者的思维能力。

面试题 6：从头到尾打印链表

题目：输入一个链表的头节点，从尾到头反过来打印出每个节点的值。

思路一：要解决这个问题肯定要遍历。遍历的顺序是从头到尾的，可输出是从尾到头的，所以很显然是“先进后出”的结构，由此可想到利用栈。

.....(后续补充)

思路二：想到栈后，不难想到利用递归也可得到想要的结果。而递归本质上也是一个栈结构。要实现反过来输出链表，我们每访问到一个节点的时候，先递归输出后面的节点，再反过来输出该节点自身。

.....(后续补充)

利用递归有一个问题：当链表非常长的时候，就会导致函数调用的层级很深，从而有可能导致函数调用栈溢出。所以还是栈基于循环的要好一些。