Leetcode 006. Z 字形变换

[meibin08]

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

难度：

• 难度：中等
• 支持语言：JavaScript、Java、Python

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思路 1:

• 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，

• 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。

• 算法流程： 按顺序遍历字符串 s；

  1. res[i] += c： 把每个字符 c 填入对应行 s i；
  2. i += flag： 更新当前字符 c 对应的行索引；
  3. flag = - flag： 在达到 ZZ 字形转折点时，执行反向。

思路 2:

• 整体的思路是遍历字符串，遍历过程中将每行都看成新的字符串构成字符串数组，最后再将该数组拼接起来即可
• 如果 numRows=1 则说明当前字符串即为结果，直接返回
• 否则整个字符串需要经历，向下向右，向下向右，这样的反复循环过程，设定 downdown 变量表示是否向下，loc 变量表示当前字符串数组的下标
• 如果 downdown 为 true，则 loc+=1，字符串数组下标向后移动，将当前字符加入当前字符串中
• 如果 downdown 为 false，则表示向右，则 loc−=1，字符串数组下标向前移动，将当前字符加入当前字符串中

思路 3:

• 定义一个rows，它的作用是用来保存每一行的字母，根据题目，可以很轻松的得出第一个字母就在第1行，第二个字母在第2行...第N个字母在第numsRow行；
• 然后开始往上，第N+1个字母在numsRow-1行...
• 因此遍历s，并且将每一个字母添加到对应的行中，最后在将每一行字母合并就是结果。

复杂度分析

• 时间复杂度 O(N)O(N) ：遍历一遍字符串 s；
• 空间复杂度 O(N)O(N) ：各行字符串共占用 O(N)O(N) 额外空间。

代码

JavaScript 实现

/**
 * @来源： Javascript中文网 - 前端进阶资源教程 https://www.javascriptc.com/
 * @介绍：一个致力于帮助开发者用代码改变世界为使命的平台，每天都可以在这里找到技术世界的头条内容
 * @param {string} s
 * @param {number} numRows
 * @return {string}
 */
var convert = function(s, numRows) {
  if(numRows===1)return s
  let rows={}
  for(let i=0;i<numRows;i++){
    rows[i]=[]
  }
  let curRow=0,direction=1
  for(let i=0;i<s.length;i++){
    rows[curRow].push(s[i])
    curRow+=direction
    if(curRow===numRows || curRow===-1){
      direction*=-1
      curRow+=2*direction
    }
  }
  // console.log(rows)
  let res=''
  for(let i=0;i<numRows;i++){
    res+=rows[i].join('')
  }
  return res
};

/**
*  @作者：guanpengchn
*  @链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/hua-jie-suan-fa-6-z-zi-xing-bian-huan-by-guanpengc/

 * @param {string} s
 * @param {number} numRows
 * @return {string}
 */
var convert = function(s, numRows) {
    if(numRows == 1)
        return s;

    const len = Math.min(s.length, numRows);
    const rows = [];
    for(let i = 0; i< len; i++) rows[i] = "";
    let loc = 0;
    let down = false;

    for(const c of s) {
        rows[loc] += c;
        if(loc == 0 || loc == numRows - 1)
            down = !down;
        loc += down ? 1 : -1;
    }

    let ans = "";
    for(const row of rows) {
        ans += row;
    }
    return ans;
};

Java 实现

/**
*  @作者：guanpengchn
*  @链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/hua-jie-suan-fa-6-z-zi-xing-bian-huan-by-guanpengc/
 */
class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows == 1)
            return s;

        int len = Math.min(s.length(), numRows);
        String []rows = new String[len];
        for(int i = 0; i< len; i++) rows[i] = "";
        int loc = 0;
        boolean down = false;

        for(int i=0;i<s.length();i++) {
            rows[loc] += s.substring(i,i+1);
            if(loc == 0 || loc == numRows - 1)
                down = !down;
            loc += down ? 1 : -1;
        }

        String ans = "";
        for(String row : rows) {
            ans += row;
        }
        return ans;
    }
}

/**
*  @作者：guanpengchn
*  @链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/hua-jie-suan-fa-6-z-zi-xing-bian-huan-by-guanpengc/

 */
class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows == 1)
            return s;

        int len = Math.min(s.length(), numRows);
        String []rows = new String[len];
        for(int i = 0; i< len; i++) rows[i] = "";
        int loc = 0;
        boolean down = false;

        for(int i=0;i<s.length();i++) {
            rows[loc] += s.substring(i,i+1);
            if(loc == 0 || loc == numRows - 1)
                down = !down;
            loc += down ? 1 : -1;
        }

        String ans = "";
        for(String row : rows) {
            ans += row;
        }
        return ans;
    }
}

/**
*  @作者：jyd
*  @链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/zzi-xing-bian-huan-by-jyd/
 */
class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows < 2) return s;
        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<StringBuilder>();
        for(int i = 0; i < numRows; i++) rows.add(new StringBuilder());
        int i = 0, flag = -1;
        for(char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(i).append(c);
            if(i == 0 || i == numRows -1) flag = - flag;
            i += flag;
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for(StringBuilder row : rows) res.append(row);
        return res.toString();
    }
}

Python 实现

# 作者：powcai
# 链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/mo-ni-guo-cheng-he-zhao-gui-lu-by-powcai/
class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if not s:
            return ""
        if numRows == 1:return s
        s_Rows = [""] * numRows
        i  = 0
        n = len(s)
        while i < n:
            for j in range(numRows):
                if i < n:
                    s_Rows[j] += s[i]
                    i += 1
            for j in range(numRows-2,0,-1):
                if i < n:
                    s_Rows[j] += s[i]
                    i += 1
        return "".join(s_Rows)

# 作者：yun-yu-chen
# 链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/shu-xue-gui-lu-fa-hashfa-cpythonjavashi-xian-by-yu/
class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows==1:
            return s
        ans=""
        n=len(s)
        for i in range(numRows):
            k=i
            while k<n:
                ans+=s[k]
                k+=2*(numRows-1)
                if i!=0 and i!=numRows-1 and k-2*i <n:
                    ans+=s[k-2*i]
        return ans

# 作者：zoffer
# 链接：https://leetcode-cn.com/problems/zigzag-conversion/solution/ji-jian-jie-fa-by-ijzqardmbd/

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows == 1: return s
        rows = [""] * numRows
        n = 2 * numRows - 2
        for i, char in enumerate(s):
            x = i % n
            rows[min(x, n - x)] += char
        return "".join(rows)

其他

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