『LeetCode』6. N 字形变换 Zigzag Conversion

题目描述

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);

示例 1：

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

示例 2：

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：

输入：s = "A", numRows = 1
输出："A"

提示：

• 1 <= s.length <= 1000
• s由英文字母（小写和大写）、',' 和'.'组成
• 1 <= numRows <= 1000

题目链接：https://leetcode.cn/problems/zigzag-conversion/description/

『1』巧设 flag（模拟法）

解题思路：

  我们的目标是按行打印，可以观察每行的字符变换，在遍历字符串时，每个字符的行索引先是变大，到达转折点后再变小，如此反复。
  因此解决方案为：先定义一个字符串数组rows用于存储各行的字符串，再定义一个flag变量并初始化为-1，通过将当前行索引i与flag相加来实现行索引i的增减并把字符s.charAt(i)填到正确的行rows[i]，当遍历到转折点（首行或尾行）时将flag取反以实现转向，遍历结束后用字符串res按顺序拼接字符串数组rows中的各字符串，返回结果。

算法流程：
按顺序遍历字符串s：

• 把每个字符c填入对应行rows[i]： rows[i] += c；
• 更新当前字符c对应的行索引： i += flag；
• 在达到 N 字形转折点时，执行反向： flag = - flag 。

实现代码：

class Solution {
    // Simulation
    // N is the length of s
    // Time Complexity: O(N^2)
    // Space Complexity: O(N^2)
    public String convert(String s, int numRows) {
        if (numRows == 1 || s.length() <= numRows) return s;

        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < numRows; i++) rows.add(new StringBuilder());
        int i = 0, flag = -1; // 行索引 i 初始为 0 导致起始时多做一次反向，因此 flag 取 -1
        for (char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(i).append(c);
            if (i == 0 || i == numRows - 1) flag = -flag;
            i += flag;
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (StringBuilder row : rows) res.append(row);
        return res.toString();
    }
}