【面试题4】替换空格

【题目描述】

请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成“%20”。例如输入“We are happy.”，则输出“We%20are%20happy.”。

【解决方案】

1. 时间复杂度为O(n^2)

因为空格替换成“%20”之后，增加了两个字符，可能会造成原来的字符串放不下修改之后的字符串，需要遍历原来的字符串，根据空格的数量来新建一个容量足够的新数组。

最容易想到的办法，从前往后依次遍历，遇到空格则把其后所有字符往后移动两位。

假设字符串的长度是n，对每个空格字符，需要移动后面的0(n)个字符，因此对含有0(n)个空格字符的字符串而言总的时间效率是0(n^2)。

我们可以尝试从后往前遍历。

2. 时间复杂度为O(n)

设置两个指针为p1，p2，分别放到原始字符串的末尾和新字符串的末尾，从后往前，直到p1==p2，则证明替换已经完成。如图，

我的代码实现，仅供参考：

        public string ReplaceBlank(string str)
        {
            if (str == null)
                return null;

            int length = str.Length, spaceNum = 0;

            foreach (char c in str)
            {
                if (c == ' ')
                    spaceNum++;
            }

            char[] newStr = new char[length + spaceNum * 2];

            int pOld = length - 1, pNew = newStr.Length - 1;

            while (pOld >= 0)
            {
                if (str[pOld] != ' ')
                {
                    newStr[pNew] = str[pOld];
                }
                else
                {
                    newStr[pNew - 2] = '%';
                    newStr[pNew - 1] = '2';
                    newStr[pNew] = '0';
                    pNew -= 2;
                }
                pOld--;
                pNew--;
            }

            return new string(newStr);
        }

【本题扩展】

有两个排序数组A1和A2，内存是A1的末尾有足够多的空余空间能够容纳A2。请实现一个函数，把A2中的所有数字插入到A1中并且所有的数字是排序的。

和前面的例题一样，很多人首先想到的办法是在A1中从头到尾复制数字，但是这样就会出现多次复制一个数字的情况。更好的办法是从尾到头比较A1和A2中的数字，并把比较大的数字复制到A1中的合适位置。

我的代码实现，仅供参考：

        public void MergeSortedArray(int?[] arrA, int?[] arrB)
        {
            //lenA表示arrA不为null部分的长度
            int lenA = 0, lenB = arrB.Length;

            foreach (int? num in arrA)
            {
                if (num != null)
                    lenA++;
                else
                    break;
            }

            int pA = lenA - 1, pB = lenB - 1;

            while (pB >= 0)
            {
                if (arrA[pA] > arrB[pB])
                {
                    arrA[pA + pB + 1] = arrA[pA];
                    pA--;
                }
                else
                {
                    arrA[pA + pB + 1] = arrB[pB];
                    pB--;
                }
            }
        }

【举一反三】

合并两个数组（包括字符串）时，如果从前往后复制每个数字（或字符）需要重复移动数字（或字符）多次，那么我们可以考虑从后往前复制，这样就减少了移动的次数，从而提高效率。