【算法-LeetCode】6. Z 字形变换（数组；字符串；Array.reduce）

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6. Z 字形变换 - 力扣（LeetCode）

文章起笔：2021年10月26日15:55:21

问题描述及示例

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”

提示：
1 <= s.length <= 1000
s 由英文字母（小写和大写）、’,’ 和 ‘.’ 组成
1 <= numRows <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
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我的题解

这道题的思路还是比较直接的，第一眼看到觉得是不是要用二维数组来存储字符，但是仔细一想，如果 s 的长度较大时，二维数组中就会有大量的空元素，这显然是不大合理的，虽然觉得可行，但是我还是及时转变了思路。把 Z 字形的字符分别标上其在 s 中下标后，我很快发现了规律。

最上面一行和最下面一行的下标值都是 numRows - 1 的倍数。于是我就想着把下标和遍历顺序挂上钩。可以发现，在生成 Z 字形的图案时，填充的方向都是先往下再往上，一直如此循环直至 s 中的字符均被遍历。于是我就想到用一个 isDown 标志量来标识当前应该往下走还是应该往上走。而每次变换方向时，都是在首行或是末行，所以只要在这两个特殊的地方做方向的判断就可以了。

于是乎，大概思路就出来了：

遍历 s，并事先创建一个二维数组 lines，该二维数组用于存储遍历的结果，其第一维的长度就是 numRows，而第二维在开始时就是一个空数组（每个空数组都用来存储对应 Z 字符中对应行的字符）。在遍历的同时，根据当前遍历字符的下标 i 先判断一下当前是往下的还是往上的，然后再将当前字符放入合适的行。

大致图示如下：

在这里插入图片描述
详解请看下方注释：

/**
 * @param {string} s
 * @param {number} numRows
 * @return {string}
 */
var convert = function(s, numRows) {
  // 如果设置行数为1，那么Z形化后的逐行遍历结果和原字符一样，直接返回s即可
  // 如果这里不做判断，就会影响到后面计算remaining
  if (numRows === 1) {
    return s;
  }
  // lines用于存储Z字形的逐行遍历结果，它是一个二维数组，初始时只有对应行数的若干个空数组
  let lines = Array.from({length: numRows}).map(
    () => []
  );
  // isDown是一个标志量，用来判断当前是应该往上走还是该往下走，这是一个关键点
  let isDown = false;
  // position用于标识当前遍历字符应该lines中的哪个数组
  let position = 0;
  // remaining用来存储当前字符在s中的下标对 numRows 取余的结果，
  // 用于判断当前是否该转向，也用于确定position的值，这也是一个关键变量
  let remaining = 0;
  // 开始遍历s字符串
  for(let i = 0; i < s.length; i++) {
    remaining = i % (numRows - 1);
    // 如果remaining不为0，则说明当前字符不在Z字形图案的首行或尾行，也就不需要变换方向
    // 保持原来的值就可以了，否则的话就取原来值的反值
    isDown = remaining ? isDown : !isDown;
    // 根据isDown来判断当前的方向，然后结合remaining余数来确定该将当前字符放到处于哪一行
    // 注意方向不同的话，其确定行数的方式也不一样，从上往下的话就直接从lines的头部开始计算
    // （取remaining即可），从下往上的话，就要注意从lines的尾部开始计算了
    position = isDown ? remaining: numRows - remaining - 1;
    // 将当前字符放到对于的行里
    lines[position].push(s[i]);
  }
  // 注意遍历完成后，lines中存储的是各行的结果，需要将他们按序合并成一行
  lines = lines.reduce((acc, cur) => acc.concat(cur));
  // 最后将lines中单个字符合并成一个字符串
  return lines.join('');
};

提交记录
执行结果：通过
1157 / 1157 个通过测试用例
执行用时：112 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了31.86%的用户
内存消耗：44.5 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了23.67%的用户
时间：2021/10/26 16:16