6. N 字形变换

1. 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：

1
2
3
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：

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string convert(string s, int numRows);

示例 1：

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输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
输出："PAHNAPLSIIGYIR"

示例 2：

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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：

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2
输入：s = "A", numRows = 1
输出："A"

2. 思路

P.S. 参考@Krahets题解 https://leetcode.cn/problems/zigzag-conversion/solutions/21610/zzi-xing-bian-huan-by-jyd/

  • 已知字符串按照Z字形顺序依次排列，而实际上可对所有的排列进行数组压缩，压缩结果如下所示：
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  • 初始化字符串数组arr用于记录每一行的字符，同时初始化reverse变量用于实现从字符按照0 - numRows - 0 - numRows的遍历顺序进行字符的规律存储
  • 初始化arrIndex变量作为字符要存储的arr数组位置，当该下标到达arr数组的最后一个或第一个位置时，变更reverse标记，使其下次arrIndex的变更能根据reverse变量进行下标方向的调整

3. 代码

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

        var ch = s.toCharArray();
        var result = new StringBuilder();
        var length = ch.length;
        var arr = new StringBuilder[numRows];
        var reverse = false;
        var arrIndex = 0;

        for (var i = 0; i < numRows; ++i) {
            arr[i] = new StringBuilder();
        }

        for (var i = 0; i < ch.length; ++i) {
            arr[arrIndex].append(ch[i]);
            arrIndex = reverse ? arrIndex - 1 : arrIndex + 1;
            if (arrIndex + 1 == numRows || arrIndex == 0) {
                reverse = !reverse;
            }
        } 

        for (var i = 0; i < numRows; ++i) {
            result.append(arr[i]);
        }

        return result.toString();
    }
}

4. 复杂度

  • 时间复杂度: O(n)
  • 空间复杂度: O(n)

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