6. Z字形变换 - LeetCode

6. Z字形变换

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按列模拟

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if (numRows == 1){
            return s;
        }
        int rowMax = Math.min(numRows, s.length());
        List<StringBuilder> rows = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < rowMax; i++)
            rows.add(new StringBuilder());
        int curRow = 0;
        int direction = -1;
        for (char c : s.toCharArray()) {
            rows.get(curRow).append(c);
            if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1){
                direction *= -1;
            }
            curRow += direction;
        }

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

按题意模拟Z字形的过程，枚举每一行，到头了变方向，按顺序把字符加入对应的行，最后把每一行的字符拼起来。这里注意以下几点：

• StringBuilder：
  • 功能类似于StringBuffer，但线程不安全，所以更快。
  • 通过append加入字符或字符串
  • 通过toString转换为字符串
• List：
  • 通过add添加元素
  • 通过get获取元素的引用，对象的引用可以改变其中的值
• For-Each：
  • 如果只需要取数组或者List中的值，不需要对其修改时，可以使用For-Each循环
  • 对String使用时，需要toCharArray转换为字符数组

这里的时间复杂度为O(n)，但是最后需要一行一行地拼起来，所以很慢。因此可以想到，把每一行字符在原字符串中的位置之间算出来，这样就可以按顺序添加，而非模拟Z字形再拼接。

计算每行字符在原字符串中的位置

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        if (numRows == 1){
            return s;
        }
        int n = s.length();
        StringBuilder ans = new StringBuilder();
        int num = 2 * numRows - 2;
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            int del =num - 2 * i;
            for (int j = i; j < n; j += num) {
                ans.append(s.charAt(j));
                if (i != 0 && i != numRows - 1 && j + del < n)
                    ans.append(s.charAt(j + del));
            }
        }
        return ans.toString();
    }
}

可以将一个来回视为一组，除了首行和末行，每组都有两个字符。

显然第i行的第一个字符是原字符串中的第i个字符。之后仅需计算组内两个字符的距离，以及组间的距离即可。

因为是按行数一来一回，所以显然每组的第一个字符之间的距离是2 * numRows - 2。

组内，按照Z字形的规律，第一个字符到第二个字符，显然是从下一组第一个字符往回走2*i。

有了这样的规律，我们一次添加一组的两个字符即可。

这样虽然时间复杂度仍为O(n)，中间也略有计算，但总体来说，直接计算出下一个字符的位置，是快于多行拼凑的。