📗Z字形变换算法刷题打卡第一天

难度：Medium#

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：#

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"

解析：#

个人解析：#

将倒 Z 反转成正 Z，然后用二维字符串数组来记录（后面证明是不需要的，二维字符串数组可以直接用字符串类型列表来代替）
遍历是有两个方向的一个 i 不变 j++，一个 i++，j--（后面在官方解决方案中用 flag=1，-1 来表示这两种状态，更加优雅）

官方解析：#

字符串 s 是以 Z 字形为顺序存储的字符串，目标是按行打印。

设 numRows 行字符串分别为 s1 , s2 , … , s**n，则容易发现：按顺序遍历字符串 s 时，每个字符 c 在 N 字形中对应的 行索引 先从 s1 增大至 s**n，再从 s**n 减小至 s1 …… 如此反复。

因此解决方案为：模拟这个行索引的变化，在遍历 s 中把每个字符填到正确的行 res[i] 。

算法流程：#

按顺序遍历字符串 s ：

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

,,,,,,,,

代码：#

[Python]

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows < 2: return s
        res = ["" for _ in range(numRows)]
        i, flag = 0, -1
        for c in s:
            res[i] += c
            if i == 0 or i == numRows - 1: flag = -flag
            i += flag
        return "".join(res)

[Java]

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();
    }
}

[C++]

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        if (numRows < 2)
            return s;
        vector<string> rows(numRows);
        int i = 0, flag = -1;
        for (char c : s) {
            rows[i].push_back(c);
            if (i == 0 || i == numRows -1)
                flag = - flag;
            i += flag;
        }
        string res;
        for (const string &row : rows)
            res += row;
        return res;
    }
};

复杂度分析：#

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

个人代码：#

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if (numRows < 2) {
            return s;
        }
        ArrayList<StringBuilder> rows = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            rows.add(new StringBuilder());
        }
        int flag = -1;
        int i = 0;
        for (char c : s.toCharArray()) {
            if (i == 0 || i == numRows - 1) {
                flag = -flag;
            }
            rows.get(i).append(c);
            i += flag;
        }

        StringBuilder res = new StringBuilder();
        rows.forEach(e->res.append(e));
        return res.toString();
    }
}