花式遍历技巧
热身题[谷歌]
给你一个包含若干单词和空格的字符串 s，请你写一个算法，原地反转所有单词的顺序
比如说，给你输入这样一个字符串：
s = "hello world"
你的算法需要原地反转这个字符串中的单词顺序：
s = "world hello"
常规的方式是把 s 按空格 split 成若干单词，然后 reverse 这些单词的顺序，最后把这些单词 join 成句子。但这种方式使用了额外的空间，并不是「原地反转」单词。
正确的做法是，先将整个字符串 s 反转：
s = "dlrow olleh"
然后将每个单词分别反转：
s = "world hello"
151. 反转字符串中的单词
给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。
单词 是由非空格字符组成的字符串。s 中使用至少一个空格将字符串中的 单词 分隔开。
返回 单词 顺序颠倒且 单词 之间用单个空格连接的结果字符串。
注意： 输入字符串 s中可能会存在前导空格、尾随空格或者单词间的多个空格。返回的结果字符串中，单词间应当仅用单个空格分隔，且不包含任何额外的空格。
思路一: 使用 split和reverse
class Solution { public String reverseWords(String s) { String[] words = s.trim().split(" +"); Collections.reverse(Arrays.asList(words)); return String.join(" ", words); } }
思路二：
class Solution { public String reverseWords(String s) { if(s == null) return null; char[] s_arr = s.toCharArray(); int n = s_arr.length; // 翻转这个数组 reverse(s_arr, 0, n -1); // 翻转每个单词 word_reverse(s_arr, n); // 去除多余空格 return clean_space(s_arr, n); } private void reverse(char[] s_arr, int i, int j){ while(i < j){ char t = s_arr[i]; s_arr[i++] = s_arr[j]; s_arr[j--] = t; } } private void word_reverse(char[] s_arr, int n){ int i = 0, j = 0; while(j < n){ // 找到第一个首字母 while(i < n && s_arr[i] == ' ') i++; j = i; // 末位置 while(j < n && s_arr[j] != ' ') j++; reverse(s_arr, i, j -1); i = j; } } private String clean_space(char[] s_arr, int n){ int i = 0; int j = 0; while (j < n) { while (j < n && s_arr[j] == ' ') j++; while (j < n && s_arr[j] != ' ') s_arr[i++] = s_arr[j++]; while (j < n && s_arr[j] == ' ') j++; if (j < n) s_arr[i++] = ' '; } return new String(s_arr).substring(0, i); } }
48. 旋转图像[经典笔试题]
给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。
你必须在 原地 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。
class Solution { // 将二维矩阵原地顺时针旋转 90 度 public void rotate(int[][] matrix) { int n = matrix.length; // 先沿对角线镜像对称二维矩阵 for(int i = 0; i < n; i++){ for(int j = i; j < n; j++){ int temp = matrix[i][j]; matrix[i][j] = matrix[j][i]; matrix[j][i] = temp; } } // 然后反转二维矩阵的每一行 for(int[] row : matrix){ reverse(row); } } private void reverse(int[] arr){ int i = 0, j = arr.length - 1; while(j > i){ // swap(arr[i], arr[j]); int t = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = t; i++; j--; } } }
如何将矩阵逆时针旋转 90 度呢？
class Solution { // 将二维矩阵原地逆时针旋转 90 度 public void rotate(int[][] matrix) { int n = matrix.length; // 沿左下到右上的对角线镜像对称二维矩阵 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n - i; j++) { // swap(matrix[i][j], matrix[n-j-1][n-i-1]) int temp = matrix[i][j]; matrix[i][j] = matrix[n - j - 1][n - i - 1]; matrix[n - j - 1][n - i - 1] = temp; } } // 然后反转二维矩阵的每一行 for(int[] row : matrix){ reverse(row); } } private void reverse(int[] arr){ int i = 0, j = arr.length - 1; while(j > i){ // swap(arr[i], arr[j]); int t = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = t; i++; j--; } } }
54. 螺旋矩阵
给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。
随着螺旋遍历，相应的边界会收缩，直到螺旋遍历完整个数组：
class Solution { public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) { int m = matrix.length, n = matrix[0].length; int upper_bound = 0, lower_bound = m - 1; int left_bound = 0, right_bound = n - 1; List<Integer> res = new LinkedList<>(); // res.size() == m * n 则遍历完整个数组 while(res.size() < m * n){ if(upper_bound <= lower_bound){ // 在顶部从左向右遍历 for(int j = left_bound; j <= right_bound; j++){ res.add(matrix[upper_bound][j]); } // 上边界下移 upper_bound++; } if(left_bound <= right_bound){ // 在右侧从上向下遍历 for(int i = upper_bound; i <= lower_bound; i++){ res.add(matrix[i][right_bound]); } // 右边界左移 right_bound--; } if(upper_bound <= lower_bound){ // 在底部从右向左遍历 for(int j = right_bound; j>= left_bound; j--){ res.add(matrix[lower_bound][j]); } // 下边界上移 lower_bound--; } if(left_bound <= right_bound){ // 在左侧从下向上遍历 for(int i = lower_bound; i >= upper_bound ;i--){ res.add(matrix[i][left_bound]); } // 左边界右移 left_bound++; } } return res; } }
59. 螺旋矩阵 II
给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 n^2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。
import java.util.Scanner; class Solution { public int[][] generateMatrix(int n) { int[][] matrix = new int[n][n]; int upper_bound = 0, lower_bound = n - 1; int left_bound = 0, right_bound = n - 1; // 需要填入矩阵的数字 int num = 1; while(num <= n * n){ if(upper_bound <= lower_bound){ // 在顶部从左向右遍历 for(int j = left_bound; j <= right_bound; j++){ matrix[upper_bound][j] = num++; } // 上边界下移 upper_bound++; } if(left_bound <= right_bound){ // 在右侧从上向下遍历 for(int i = upper_bound; i <= lower_bound; i++){ matrix[i][right_bound] = num++; } // 右边界左移 right_bound--; } if(upper_bound <= lower_bound){ // 在底部从右向左遍历 for(int j = right_bound; j>= left_bound; j--){ matrix[lower_bound][j] = num++; } // 下边界上移 lower_bound--; } if(left_bound <= right_bound){ // 在左侧从下向上遍历 for(int i = lower_bound; i >= upper_bound ;i--){ matrix[i][left_bound] = num++; } // 左边界右移 left_bound++; } } return matrix; } }
