LeetCode刷题实战158：用 Read4 读取 N 个字符 II

最新推荐文章于 2022-06-07 23:53:53 发布

编程IT圈

最新推荐文章于 2022-06-07 23:53:53 发布

阅读量279

点赞数

文章标签：算法链表指针 stream os

本文介绍LeetCode上的“用Read4读取N个字符II”问题，讲解如何利用read4方法实现read方法，以读取指定数量的字符。通过具体示例，给出了一种可行的解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

算法的重要性，我就不多说了吧，想去大厂，就必须要经过基础知识和业务逻辑面试+算法面试。所以，为了提高大家的算法能力，这个公众号后续每天带大家做一道算法题，题目就从LeetCode上面选！

今天和大家聊的问题叫做 用 Read4 读取 N 个字符 II（这题Leetcode需要会员才能看），我们先来看题面：

https://leetcode-cn.com/problems/read-n-characters-given-read4-ii-call-multiple-times/

The API: int read4(char *buf) reads 4 characters at a time from a file.

The return value is the actual number of characters read. For example, it returns 3 if there is only 3 characters left in the file.

By using the read4 API, implement the function int read(char *buf, int n) that reads n characters from the file.

Note:

The read function may be called multiple times.

题意

给你一个文件，并且该文件只能通过给定的 read4 方法来读取，请实现一个方法使其能够读取 n 个字符。

注意：你的 read 方法可能会被调用多次。

read4 方法：

API read4 可以从文件中读取 4 个连续的字符，并且将它们写入缓存数组 buf 中。
返回值为实际读取的字符个数。
注意 read4() 自身拥有文件指针，很类似于 C 语言中的 FILE *fp 。

read4 的定义：

参数类型: char[] buf
返回类型: int
注意: buf[] 是目标缓存区不是源缓存区，read4 的返回结果将会复制到 buf[] 当中。

下列是一些使用 read4 的例子：

File file("abcdefghijk"); // 文件名为 "abcdefghijk"，初始文件指针 (fp) 指向 'a'
char[] buf = new char[4]; // 创建一个缓存区使其能容纳足够的字符
read4(buf); // read4 返回 4。现在 buf = "abcd"，fp 指向 'e'
read4(buf); // read4 返回 4。现在 buf = "efgh"，fp 指向 'i'
read4(buf); // read4 返回 3。现在 buf = "ijk"，fp 指向文件末尾

read 方法：

通过使用 read4 方法，实现 read 方法。该方法可以从文件中读取 n 个字符并将其存储到缓存数组 buf 中。您不能直接操作文件。
返回值为实际读取的字符。

read 的定义：

参数类型: char[] buf, int n
返回类型: int
注意: buf[] 是目标缓存区不是源缓存区，你需要将结果写入 buf[] 中。

样例

示例 1：

File file("abc");

Solution sol;

// 假定 buf 已经被分配了内存，并且有足够的空间来存储文件中的所有字符。

sol.read(buf, 1); // 当调用了您的 read 方法后，buf 需要包含 "a"。一共读取 1 个字符，因此返回 1。

sol.read(buf, 2); // 现在 buf 需要包含 "bc"。一共读取 2 个字符，因此返回 2。

sol.read(buf, 1); // 由于已经到达了文件末尾，没有更多的字符可以读取，因此返回 0。


示例 2：

File file("abc");

Solution sol;

sol.read(buf, 4); // 当调用了您的 read 方法后，buf 需要包含 "abc"。一共只能读取 3 个字符，因此返回 3。

sol.read(buf, 1); // 由于已经到达了文件末尾，没有更多的字符可以读取，因此返回 0。

解题

https://blog.youkuaiyun.com/qq_29051413/article/details/108559764

用一个容量为 4 的数组 fileBuf 存放最近一次 read4 读取到的数据。

用一个变量 readOffset 指向 fileBuf 尚未使用的开头数据索引。

用一个变量 bufSize 表示最近一次 read4 读取到的数据字符个数。

大致算法逻辑如下：

每次调用 read(char[] buf, int n) 时，都是调用 n 次 getNextCharFromFile()。

getNextCharFromFile() 逻辑如下：

当 readOffset < bufSize，说明最近一次读取到 fileBuf 的数据还没用完，从 fileBuf 中取出一个字符，然后 readOffset++；

当 readOffset == bufSize，说明最近一次 read4 读到的数据已经用完了，于是再调用一次 read4，重置 readOffset 为 0，bufSize = read4(fileBuf)。接着从 fileBuf 拿出一个字符返回出去，readOffset++。

public class Solution extends Reader4 {
   
    private char[] fileBuf = new char[4]; // read4 读到的数据存到这里
    private int readOffset = 0; // 指向 fileBuf 尚未使用的开头索引
    private int bufSize = 0; // 最近一次从 read4 读到的数据有多少个

    public int read(char[] buf, int n) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char nextChar = getNextCharFromFile();
            if (nextChar == 0) {
                return i;
            } else {
                buf[i] = nextChar;
            }
        }
        return n;
    }

    public char getNextCharFromFile() {
        // 比如最近一次 read4 读到的有效数据有 2 个，此时 readOffset == 2，说明 fileBuf 已经没有未使用的数据，需要重新 read4
        if (readOffset == bufSize) {
            bufSize = read4(fileBuf);
            readOffset = 0;
            if (bufSize == 0) {
                return 0;
            }
        }
        // readOffset 永远指向尚未读取的数据的最开头
        return fileBuf[readOffset++];
    }
}

好了，今天的文章就到这里，如果觉得有所收获，请顺手点个在看或者转发吧，你们的支持是我最大的动力。

上期推文：

LeetCode1-140题汇总，希望对你有点帮助！

LeetCode刷题实战141：环形链表

LeetCode刷题实战142：环形链表 II

LeetCode刷题实战143：重排链表

LeetCode刷题实战144：二叉树的前序遍历

LeetCode刷题实战145：二叉树的后序遍历

LeetCode刷题实战146：LRU 缓存机制

LeetCode刷题实战147：对链表进行插入排序

LeetCode刷题实战148：排序链表

LeetCode刷题实战149：直线上最多的点数