6. Z 字形变换 (Python 实现)

该篇博客介绍了一个字符串排列问题,即如何按照Z字形排列字符串,并按行读取生成新的字符串。给定一个字符串`s`和行数`numRows`,函数`convert`实现了这一变换。例如,当`s`为PAYPALISHIRING且`numRows`为3时,排列后的字符串变为PAHNAPLSIIGYIR。博客还提供了不同行数的示例和代码实现。

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题目:

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”

代码:

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        k,res={},''
        for x in range(numRows):
            k[x]=''
        for x in range(len(s)):
            r=0
            if numRows>1:
                r=x%(2*numRows-2)
            if r>numRows-1:
                k[2*numRows-2-r]+=s[x]
            else:
                k[r]+=s[x]
        
        for x in k:
            res+=k[x]
        return res
### Python 实现 Z 字形变换 对于给定的字符串 `s` 和行数 `numRows`,目标是以 Z 字形顺序排列字符串中的字符,并最终按行读取这些字符形成新的字符串。 #### 方法概述 通过遍历输入字符串并将每个字符放置到对应的行中。当到达最顶行或最底行时,改变移动的方向。最后将各行字符串连接起来得到结果字符串[^2]。 #### 代码实现 以下是具体的 Python 函数来完成此操作: ```python def convert(s: str, numRows: int) -> str: # 特殊情况处理:如果只有一行或多于等于字符串长度,则直接返回原串 if numRows == 1 or numRows >= len(s): return s # 创建一个列表用于保存每一行的内容 rows = [''] * numRows # 定义初始变量 current_row, step = 0, -1 # 开始遍历字符串 for char in s: rows[current_row] += char # 当达到顶端或低端时反转方向 if current_row == 0 or current_row == numRows - 1: step = -step current_row += step # 合并所有行成单个字符串作为输出 return ''.join(rows) ``` 这段代码首先检查是否有特殊条件可以直接返回原始字符串。接着初始化了一个包含指定数量空字符串项的列表 `rows` 来表示不同行。随着循环迭代,字符被分配到了相应的行里。每当遇到边界(即第零行或最后一行),就会切换前进的方向。最后一步就是把所有的子串连结起来构成最终的结果。 为了验证该函数的工作原理,可以使用如下测试案例: ```python if __name__ == "__main__": test_string = "PAYPALISHIRING" number_of_rows = 3 result = convert(test_string, number_of_rows) print(result) # 应打印出 PAHNAPLSIIGYIR ```
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