代码随想录算法训练营第八天| 344.反转字符串、541. 反转字符串II、替换数字

今日题目

344.反转字符串

题目链接：344. 反转字符串 - 力扣（LeetCode）

思考：将字符串反过来，就是以数组中间位置为轴，水平旋转180度。最简单办法就是新建一个数组，倒序遍历原数组并逐个位置赋值给新数组。

题目要求不要给另外的数组分配额外的空间，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。因此不能开辟一个新数组。

这道题关键是以数组中间位置为轴，首先需要找到需要互换位置的元素下标关系，仔细思考不难发现，互换位置的下标关系为（index, -index-1）或者(index, len(s)-index-1)，len(s)为数组长度。发现这个互换位置下标关系，其实就解决了一半。剩下的一半，就是何时停止互换。

我刚开始写的时候没考虑停止，就觉得这样遍历完整个数组就行了。然而，当index达到数组中间位置后，后面的遍历互换会导致已经被换好的元素被换回去，和原始数组一样。因此，数组中间位置就是停止互换的条件，即len(s)//2。那么应该是index<len(s)//2，还是index<=len(s)//2呢？可以举例思考：

假设数组只有偶数个元素，比如4个，["h","e","l","l"]，index只需走过"h","e"就可以了，"e"下标为1，len(s)//2=2，因此需要index<len(s)//2，无需=的情况。

代码：

class Solution:
    def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify s in-place instead.
        """
        for index, string in enumerate(s):
            if index < len(s) // 2:
                tmp = s[-index-1]
                s[-index-1] = string
                s[index] = tmp
            else:
                return s
        return s

541. 反转字符串II

题目链接：541. 反转字符串 II - 力扣（LeetCode）

思考：本题与上面一题类似，区别在于：1、输入不是列表，而是一整个字符串；2、分段反转字符串。

首先想到的就是先把输入字符串转成类似上面一题的列表形式，然后就是定位区间，每个区间上的思路与上题方法一致。为了完整显示定位区间的思想，我的代码比较冗余，每一段都做了细致的判断和处理。（见解法一）

仔细观察解法一，会发现很多代码存在重复，其实可以封装起来，而且定位区间的判断较多，显得代码更为复杂。

总结一下区间的移动，其实就是每一个长度为2k的区间中，处理前k个字符串，进行反转。（每次反转都是对这一段字符串全部反转，其实不够k个与k个的反转是一样的）。

因此，考虑把反转的功能封装为一个函数，在长度为k的区间上处理字符串。程序整体按照2k为步长去遍历数组。（见解法二）

其实两种解法一个意思，只不过第一种分的太细了，第二种进行了封装简化。（鲜明的对比，高端的程序员往往只用最少的代码）

代码：

# 解法一
class Solution:
    def reverseStr(self, s: str, k: int) -> str:
        l_s = list(s)
        
        n = len(l_s)
        if n < k:
            for i in range(n // 2):
                l_s[i], l_s[-1-i] = l_s[-1-i], l_s[i]
            return ''.join(l_s)

        elif n >= k and n < 2*k:          
            for i in range(k // 2):
                l_s[i], l_s[k-1-i] = l_s[k-1-i], l_s[i]
            return ''.join(l_s)

        else:
            pre_n, pos_n = divmod(n, 2*k)
            for i in range(pre_n):
                start = 2*k*i
                end = 2*k*(i+1)
                cur = l_s[start:end]
                for i in range(k // 2):
                    cur[i], cur[k-1-i] = cur[k-1-i], cur[i]
                l_s[start:end] = cur

            
            last = l_s[-pos_n:]
            if pos_n == 0:
                return ''.join(l_s)

            elif pos_n < k:
                for i in range(pos_n // 2):
                    last[i], last[-1-i] = last[-1-i], last[i]
                l_s[-pos_n:] = last
                return ''.join(l_s)

            else:
                for i in range(k // 2):
                    last[i], last[k-1-i] = last[k-1-i], last[i]
                l_s[end:] = last
                return ''.join(l_s)

# 解法二
class Solution:
    def reverseStr(self, s: str, k: int) -> str:
        l_s = list(s)
        
        for i in range(0, len(l_s), 2*k):
            l_s[i:i+k] = self.reverse_list(l_s[i:i+k])
        return ''.join(l_s)


    def reverse_list(self, l_s):
        l_n = len(l_s)
        for i in range(l_n // 2):
            l_s[i], l_s[-1-i] = l_s[-1-i], l_s[i]
        return l_s

卡码网：54.替换数字

题目链接：54. 替换数字（第八期模拟笔试）

思考：需要把数字出现的位置上数字换为number，由于原本一个长度的变成了6个长度，后面的元素就要向后移动，这样操作很麻烦，因为还需要插入空位置。

所以，首先创建一个足够长度的空字符数组，然后从数组末尾开始填写字符，原数组也是从末尾开始进行遍历，逐个判断，如果是字母就直接写到新数组中，如果是数字，就要把当前下标到前面的6个位置写入number。直到遍历到原数组开头位置为止。

代码：

def main():
    data = input()
    count = sum(1 for char in data if char.isdigit()) 
    expand_len = len(data) + (count * 5) 
    res = [''] * expand_len
        
    new_index = expand_len - 1 
    old_index = len(data) - 1 
        
    while old_index >= 0: 
        if data[old_index].isdigit():
            res[new_index-5:new_index+1] = "number"
            new_index -= 6
        else:
            res[new_index] = data[old_index]
            new_index -= 1
        old_index -= 1
        
    result = "".join(res)
    print(result)


if __name__ == "__main__":
    main()