乘风破浪：LeetCode真题_006_ZigZag Conversion

乘风破浪：LeetCode真题_006_ZigZag Conversion

一、前言

到这里我们对基本的问题有了一定的理解，其中字符串的操作一直是一个比较困难的问题，这一点我们需要认真对待，采用合理的方案去解决问题。下面我们就看看将字符串按照某种格式排列之后再按行输出的问题。

二、ZigZag Conversion

2.1 问题理解

2.2 分析以解决问题

    看到这样的问题我们最直接的想法就是构造一个二维数组，初始化成某种字符，然后按照题目给定的规则进行填充，填充完成之后按行进行遍历，将结果拼凑起来输出出去。这种方法复杂度为O(n~2)。因此我们进行优化，采用StringBuilder这样的结构来直接进行存储，能够将时间复杂度缩小到O(n)。

    下面是官方的解法：

 class Solution {
     public String convert(String s, int numRows) {

         if (numRows == 1) return s;

         List<StringBuilder> rows = new ArrayList<>();
         for (int i = 0; i < Math.min(numRows, s.length()); i++)
             rows.add(new StringBuilder());

         int curRow = 0;
         boolean goingDown = false;

         for (char c : s.toCharArray()) {
             rows.get(curRow).append(c);
             if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown;
             curRow += goingDown ? 1 : -1;
         }

         StringBuilder ret = new StringBuilder();
         for (StringBuilder row : rows) ret.append(row);
         return ret.toString();
     }
 }

   我们的算法：

public class Solution {
    /**
     * 题目大意
     * 输入一个字符串和指定的行数，将字符以Z字型输出。
     *
     * 解题思路
     * 计算出字符的最大列数，根据列数和行数创建一个一维数组，再计算每个字符中一维数组中的位置，
     * 再对一维数组中的字符进行紧凑操作，返回结果。
     * </pre>
     *
     * @param s
     * @param nRows
     * @return
     */
    public String convert(String s, int nRows) {

        if (s == null || s.length() <= nRows || nRows == 1) {
            return s;
        }

        int index = s.length();
        int rowLength = 0; // 计算行的长度，包括最后换行字符

        int slash = nRows - 2; // 一个斜线除去首尾所占用的行数

        while (index > 0) {
            // 竖形的一列
            index -= nRows;
            rowLength++;

            // 斜着的列数
            for (int i = 0; i < slash && index > 0; i++) {
                rowLength++;
                index--;
            }
        }

        char[] result = new char[nRows * rowLength]; // 保存结果的数组，最后一列用于保存换行符
        for (int i = 0; i < result.length; i++) { // 初始化为空格
            result[i] = ' ';
        }

        int curColumn = 0; // 当前处理的行数
        index = 0;
        while (index < s.length()) {
            // 处理竖线
            for (int i = 0; i < nRows && index < s.length(); i++) {
                result[rowLength * i + curColumn] = s.charAt(index);
                index++;
            }
            curColumn++;
            // 处理斜线
            for (int i = nRows - 2; i > 0 && index < s.length(); i--) {
                result[rowLength * i + curColumn] = s.charAt(index);
                curColumn++;
                index++;
            }
        }

        // 对字符数组进行紧凑操作
        index = 0;
        while (index < s.length() && result[index] != ' ') { // 找第一个是空格的字符位置
            index++;
        }
        int next = index + 1;
        while (index < s.length()) {
            while (next < result.length && result[next] == ' ') { // 找不是空格的元素
                next++;
            }
            result[index] = result[next];
            index++;
            next++;
        }
        return new String(result, 0, index);
    }
}

    这样的算法其实就是笨办法了，首先计算出虚拟的二维数组需要的空间大小，然后实际上（物理上）用一维数组来表示，并且初始化为空，之后将源字符串的字符按照规则填到虚拟的二维数组中，其实是一维数组，最后将一维数组中的空格去除掉就得到了想要的结果，显然是一个O(n~2)的算法，没有官方的好。

三、总结

通过这样的一个例子，我们可以发现往往我们的原始想法都是暴力法，按部就班的来，只要稍微的优化一下就能变成更好的方法，得到更优质的结果，写更少的代码。