力扣题目-Z字形变幻(数学规律法、hash法,c++,python,Java实现)

简介: 力扣题目-Z字形变幻(数学规律法、hash法,c++,python,Java实现)

题目: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


C++


1.数学规律

这道题只是需要相应的字符串,不要求输出,明显难度降低了,因为这个图像是有规律的,发现每一满列对于行元素到下一满列对应行的元素距离是固定的,为k= (numRows-1)*2,我们便可以以此为基础,逐行添加字符。

时间复杂度实际是遍历一趟字符串s为O(n),空间复杂度O(n)

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        string ans;
        if(numRows<2)return s;
        int n=s.size();
        for(int i=0;i<numRows&&i<n;i++){
            int k=i;
            while(k<n){
                ans+=s[k];
                k+=(numRows-1)*2;
               if(i!=0&&i!=numRows-1){
                   if(k-i*2<n)
                   ans+=s[k-i*2];
               }
            }
        }
        return ans;
    }
};


2.hash法

由于解1已经达到了我感觉的时空最简,我没有想出第二种方法,后看题解后,题解还有一种方法是按Z字型遍历s,将字符保存在对应行中;实际上这是一种hash思想,可以用vector还是实现,但是空间开销要比解法1大,时间复杂度不变

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        if(numRows<2)return s;
        int n=s.size();
        vector<string> hash(min(numRows,n));
        int k,f;
        k=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(k==0)f=1;
            if(k==numRows-1)f=-1;
            hash[k]+=s[i];
            k+=f;
        }
        string ans;
        for(string c:hash)ans+=c;
        return ans;
    }
};


Python


1.数学规律

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


2.hash

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


java


class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if(numRows ==1)  return s;
        StringBuilder ans=new StringBuilder();
        int n=s.length();
        for (int i=0;i<numRows;i++){
            int k=i;
            while(k<n){
                ans.append(s.charAt(k));
                k+=2*(numRows-1);
                if(i!=0&&i!=numRows-1&&k-2*i<n)
                 ans.append(s.charAt(k-2*i));
            }
        }
        return ans.toString();
    }
}
class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        int n=s.length();
        if(numRows==1 ||numRows>n) return s;
        StringBuilder[] row=new StringBuilder[numRows+1];
        for(int i=0;i<=numRows;i++)
         row[i]=new StringBuilder();
        int k=0,flag=1;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(k==0)flag=1;
            if(k==numRows-1)flag=-1;
            row[k].append(s.charAt(i));
            k+=flag;
        }
        for(int i=0;i<numRows;i++)
       row[numRows].append(row[i]);
       return row[numRows].toString();
    }
}
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