代码随想录算法训练营day8

344.反转字符串

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编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。

示例 1：
输入：["h","e","l","l","o"]
输出：["o","l","l","e","h"]

示例 2：
输入：["H","a","n","n","a","h"]
输出：["h","a","n","n","a","H"]

 

反转字符串依然是使用双指针的方法，只不过对于字符串的反转，其实要比链表简单一些。

因为字符串也是一种数组，所以元素在内存中是连续分布，这就决定了反转链表和反转字符串方式上还是有所差异的

对于字符串，定义两个指针（也可以说是索引下标），一个从字符串前面，一个从字符串后面，两个指针同时向中间移动，并交换元素

class Solution {public void reverseString(char[] s) {int l = 0;int r = s.length - 1;while (l < r) {s[l] ^= s[r];  //构造 a ^ b 的结果，并放在 a 中s[r] ^= s[l];  //将 a ^ b 这一结果再 ^ b ，存入b中，此时 b = a, a = a ^ bs[l] ^= s[r];  //a ^ b 的结果再 ^ a ，存入 a 中，此时 b = a, a = b 完成交换l++;r--;}}
}// 第二种方法用temp来交换数值更多人容易理解些
class Solution {public void reverseString(char[] s) {int l = 0;int r = s.length - 1;while(l < r){char temp = s[l];s[l] = s[r];s[r] = temp;l++;r--;}}
}

建议： 本题是字符串基础题目，就是考察 reverse 函数的实现，同时也明确一下 平时刷题什么时候用 库函数，什么时候 不用库函数

题目链接/文章讲解/视频讲解：代码随想录

 541. 反转字符串II

 

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给定一个字符串 s 和一个整数 k，从字符串开头算起, 每计数至 2k 个字符，就反转这 2k 个字符中的前 k 个字符。

如果剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。

如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个，则反转前 k 个字符，其余字符保持原样。

示例:

输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "bacdfeg"

 

在遍历字符串的过程中，只要让 i += (2 * k)，i 每次移动 2 * k 就可以了，然后判断是否需要有反转的区间。

因为要找的也就是每2 * k 区间的起点，这样写，程序会高效很多。

所以当需要固定规律一段一段去处理字符串的时候，要想想在for循环的表达式上做做文章

 

//解法一
class Solution {public String reverseStr(String s, int k) {StringBuffer res = new StringBuffer();int length = s.length();int start = 0;while (start < length) {// 找到k处和2k处StringBuffer temp = new StringBuffer();// 与length进行判断，如果大于length了，那就将其置为lengthint firstK = (start + k > length) ? length : start + k;int secondK = (start + (2 * k) > length) ? length : start + (2 * k);//无论start所处位置，至少会反转一次temp.append(s.substring(start, firstK));res.append(temp.reverse());// 如果firstK到secondK之间有元素，这些元素直接放入res里即可。if (firstK < secondK) { //此时剩余长度一定大于k。res.append(s.substring(firstK, secondK));}start += (2 * k);}return res.toString();}
}//解法二（似乎更容易理解点）
//题目的意思其实概括为 每隔2k个反转前k个，尾数不够k个时候全部反转
class Solution {public String reverseStr(String s, int k) {char[] ch = s.toCharArray();for(int i = 0; i < ch.length; i += 2 * k){int start = i;//这里是判断尾数够不够k个来取决end指针的位置int end = Math.min(ch.length - 1, start + k - 1);//用异或运算反转 while(start < end){ch[start] ^= ch[end];ch[end] ^= ch[start];ch[start] ^= ch[end];start++;end--;}}return new String(ch);}
}// 解法二还可以用temp来交换数值，会的人更多些
class Solution {public String reverseStr(String s, int k) {char[] ch = s.toCharArray();for(int i = 0;i < ch.length;i += 2 * k){int start = i;// 判断尾数够不够k个来取决end指针的位置int end = Math.min(ch.length - 1,start + k - 1);while(start < end){char temp = ch[start];ch[start] = ch[end];ch[end] = temp;start++;end--;}}return new String(ch);}
}

 建议：本题又进阶了，自己先去独立做一做，然后在看题解，对代码技巧会有很深的体会。

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 卡码网：54.替换数字

 

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给定一个字符串 s，它包含小写字母和数字字符，请编写一个函数，将字符串中的字母字符保持不变，而将每个数字字符替换为number。

例如，对于输入字符串 "a1b2c3"，函数应该将其转换为 "anumberbnumbercnumber"。

对于输入字符串 "a5b"，函数应该将其转换为 "anumberb"

输入：一个字符串 s,s 仅包含小写字母和数字字符。

输出：打印一个新的字符串，其中每个数字字符都被替换为了number

样例输入：a1b2c3

样例输出：anumberbnumbercnumber

数据范围：1 <= s.length < 10000

 

如果想把这道题目做到极致，就不要只用额外的辅助空间了！ （不过使用Java和Python刷题的录友，一定要使用辅助空间，因为Java和Python里的string不能修改）

首先扩充数组到每个数字字符替换成 "number" 之后的大小。

例如 字符串 "a5b" 的长度为3，那么 将 数字字符变成字符串 "number" 之后的字符串为 "anumberb" 长度为 8。

如图：

然后从后向前替换数字字符，也就是双指针法，过程如下：i指向新长度的末尾，j指向旧长度的末尾。

有同学问了，为什么要从后向前填充，从前向后填充不行么？

从前向后填充就是O(n^2)的算法了，因为每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素整体向后移动。

其实很多数组填充类的问题，其做法都是先预先给数组扩容带填充后的大小，然后在从后向前进行操作。

这么做有两个好处：

1. 不用申请新数组。
2. 从后向前填充元素，避免了从前向后填充元素时，每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动的问题。

解法1

import java.util.Scanner;public class Main {public static String replaceNumber(String s) {int count = 0; // 统计数字的个数int sOldSize = s.length();for (int i = 0; i < s.length(); i++) {if(Character.isDigit(s.charAt(i))){count++;}}// 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"number"之后的大小char[] newS = new char[s.length() + count * 5];int sNewSize = newS.length;// 将旧字符串的内容填入新数组System.arraycopy(s.toCharArray(), 0, newS, 0, sOldSize);// 从后先前将空格替换为"number"for (int i = sNewSize - 1, j = sOldSize - 1; j < i; j--, i--) {if (!Character.isDigit(newS[j])) {newS[i] = newS[j];} else {newS[i] = 'r';newS[i - 1] = 'e';newS[i - 2] = 'b';newS[i - 3] = 'm';newS[i - 4] = 'u';newS[i - 5] = 'n';i -= 5;}}return new String(newS);};public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);String s = scanner.next();System.out.println(replaceNumber(s));scanner.close();}
}

 解法2

// 为了还原题目本意，先把原数组复制到扩展长度后的新数组，然后不再使用原数组、原地对新数组进行操作。
import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);String s = sc.next();int len = s.length();for (int i = 0; i < s.length(); i++) {if (s.charAt(i) >= 0 && s.charAt(i) <= '9') {len += 5;}}char[] ret = new char[len];for (int i = 0; i < s.length(); i++) {ret[i] = s.charAt(i);}for (int i = s.length() - 1, j = len - 1; i >= 0; i--) {if ('0' <= ret[i] && ret[i] <= '9') {ret[j--] = 'r';ret[j--] = 'e';ret[j--] = 'b';ret[j--] = 'm';ret[j--] = 'u';ret[j--] = 'n';} else {ret[j--] = ret[i];}}System.out.println(ret);}
}

建议：对于线性数据结构，填充或者删除，后序处理会高效的多。好好体会一下。

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