[LeetCode] 6. ZigZag Conversion

The string "PAYPALISHIRING" is written in a zigzag pattern on a given number of rows like this: (you may want to display this pattern in a fixed font for better legibility)

P A H N
A P L S I I G
Y I R
And then read line by line: "PAHNAPLSIIGYIR"

Write the code that will take a string and make this conversion given a number of rows:

string convert(string s, int numRows);

Example 1:
Input: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
Output: "PAHNAPLSIIGYIR"

Example 2:
Input: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
Output: "PINALSIGYAHRPI"
Explanation:
P I N
A L S I G
Y A H R
P I

Z字形变换。

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：

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：

string convert(string s, int numRows);

来源：力扣（LeetCode）
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思路

题意是给一个正常的字符串，和一个参数 numRows，请以 Z 字形表示出来。例子，

Example:

Input: s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
Output: "PINALSIGYAHRPI"
Explanation:

P     I    N
A   L S  I G
Y A   H R
P     I

如例子所示，input字符串被展示成了4行。这个题不涉及算法，是一道实现题，我这里介绍一个看到的非常好的YouTube视频。我会结合这个图讲思路，图也来自于视频。

思路是用Java创建一个 StringBuilder array，里面加入 numRows 个 StringBuilder，然后遍历 input。首先是从上往下竖直的部分，因为已经知道了行数所以遍历的时候用 sb[i].append(c[index++]); 写入字符，i 是在 track 行数，index 是在 track 字符串。当 i == numRows 的时候，会跳出这个循环；

接下来是从左下到右上的部分，因为P已经在第一个 for 循环写进去了所以接下来要写A和L。如果所示，斜向上的元素始于 sb[numRows - 2]（原因在于sb[numRows - 1]是最下面一行），止于sb[1]（sb[0]是第一行），遍历依然是用 sb[i].append(c[index++]); 写入字符。写入所有字符之后，将 StringBuilder array 里面所有的 StringBuilder append 在一起，再 convert 成 string 输出。

复杂度

时间O(n)
空间O(n) - StringBuilder

代码

Java实现

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        // corner case
        if (numRows == 1 || s.length() <= numRows) {
            return s;
        }

        // normal case
        StringBuilder[] sb = new StringBuilder[numRows];
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            sb[i] = new StringBuilder();
        }

        int index = 0;
		// 一开始是往下走
        boolean down = true;
        for (char c : s.toCharArray()) {
            rows[index].append(c);
            index += down ? 1 : -1;
			// 如果遇到了第一行或者最后一行，就改变方向
            if (index == 0 || index == rows.length - 1) {
                down = !down;
            }
        }

        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (StringBuilder row : sb) {
            res.append(row);
        }
        return res.toString();
    }
}