算法--Z 字形变换

Z 字形变换

题目

将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 “LEETCODEISHIRING” 行数为 3 时，排列如下：

L   C   I   R
E T O E S I I G
E   D   H   N

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：“LCIRETOESIIGEDHN”。

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 = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3
输出: "LCIRETOESIIGEDHN"
示例 2:

输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4
输出: "LDREOEIIECIHNTSG"
解释:

L     D     R
E   O E   I I
E C   I H   N
T     S     G

解题

方法一：代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cmath>

using namespace std;

string convert(string s, int numRows) {
    int length = s.size();
    int columns = ceil(length/(2 * numRows - 2)) * (numRows - 1);
    cout << columns << endl;
    char data[numRows][columns];
    memset(data, 0, numRows*columns* sizeof(char));
    int row = 0, col = 0;
    int sign = 0;
    for(int i = 0; i < length; i++){
        cout<< row << "   " << col <<endl;
        data[row][col] = s[i];
        if(sign == 0 && row == numRows - 1){
            sign = 1;
        }else if(sign == 1 && row == 0){
            sign = 0;
        }
        if (sign == 0){
            row ++;
        }else{
            row --;
            col ++;
        }
    }
    string rs;

    for(int i=0 ;i< numRows; i++){
        for(int j=0; j< columns; j++){
            if(data[i][j] == '\0'){
                continue;
            }
//            cout << rs <<endl;
            rs += data[i][j];
        }
    }
    return rs;
}

int main() {
    string str = convert("PAYPALISHIRING", 3);
    std::cout<<str<<std::endl;
    return 0;
}

方法二：

与上面解法相同，优化方法一，

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        
        if (numRows ==1 ) return s;

        vector<string> data(min(numRows, int(s.size())));
        bool toDown = false;
        int row = 0;
        
        for(char a : s){
            data[row] += a;
            if(row == 0 or row == numRows - 1) toDown = !toDown;
            row += toDown? 1 : -1;
        }
        
        string rs = "";
        for(string str : data){
            rs += str;
        }
        
        return rs;
    }
};

方法三：

按照与逐行读取 Z 字形图案相同的顺序访问字符串。
首先访问 行 0 中的所有字符，接着访问 行 1，然后 行 2，依此类推…

对于所有整数 k，

行 0 中的字符位于索引 k(2⋅numRows−2) 处;
行 numRows−1 中的字符位于索引 k(2⋅numRows−2)+numRows−1 处;
内部的 行 i 中的字符位于索引 k(2⋅numRows−2)+i 以及 (k+1)(2⋅numRows−2)−i 处;

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        
        if(numRows == 1) return s;
        
        int circleLen = 2 * numRows - 2;
        int n = s.size();
        string ret;
        
        for(int i= 0; i < numRows; i++){
            for(int j = 0; j + i < n; j += circleLen){
                ret += s[i + j];
                if(i != 0 && i != numRows - 1 && j + circleLen - i < n){
                    ret += s[j + circleLen - i];
                }
            }
        }
        return ret;
    }
};