《剑指Offer》--替换空格

最新推荐文章于 2022-06-15 17:21:55 发布

SavantStart

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分类专栏：面试宝典

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本文介绍了一种在原地将字符串中的空格替换为%20的方法，避免使用额外空间。通过两次遍历，先计算空格数量并确定新字符串长度，再从后向前逐个替换，确保效率为O(n)。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

请实现一个函数，把字符串中的空格替换成%20，例如，输入“we are happy.”，输出“we%20are%20happy.”

将长度为1的空格替换为长度为3的“%20”，字符差的产度变长。如果允许我们开辟一个新的数组来存放替换空格后的字符串，那么这道题目就非常简单。设置两个指针分别指向新旧字符串首元素，遍历原字符串，如果碰到空格就在新字符串上填入“%20”，否则就复制元字符串上的内容。
如果面试官要求只能在原先的字符串上操作，并且字符数组足够长以保存后替换后的字符，那么就得从别的方面着手。

方法一：
从前向后遍历，遇到空格就替换为%20，考虑可能会覆盖掉后面的字符，假设字符长度为n，每替换一个空格，就会需要向后移动O(n)个字符，因此就含有n个空格的字符串而言，总的时间效率是O(n^2)。这种方法显然不优。
方法二：
那我们换一种角度，从后先前遍历搜索，我们可以先遍历一遍数组，计算出空格的总数，并且可以由此计算出替换之后的字符串总长度，每替换一个空格，长度增加2，那么替换后的字符串总长度就等于原来的字符串长度加上2乘以空格数。

遍历求出空格数和字符串长度
求出替换后的字符串长度（原长+2*空格数）
设置两个指针p1,p2，分别指向原始字符串末尾和替换之后的字符串末尾
如果p1指向内容不为空格，那么将内容赋值给p2指向的位置，如果p1指向为空格，那么从p2开始赋值“02%”
直到p1==p2时表明字符串中的所有空格都已经替换完毕。

代码如下：

//把字数数组中的空格替换成%20
    void replaceBlank(char s[],int len) {
        //判断空指针,参数异常
        if(s==null || len <= 0){ 
            return ;
        }
        int i = 0;
        int originalLen = 0;
        int newLen = 0;
        int blankCount = 0;
        while(s[i]!='\0') {
            originalLen ++;
            if(s[i]==' ') {
                ++blankCount;
            }
            ++i;
        }
        newLen = originalLen + 2*blankCount;
        //如果新的长度大于了数组长度就会越界
        if(newLen > len) 
            return ;
        int indexOfOriginal = originalLen;//指向新数组的最后一个位置
        int indexOfNew = newLen;//指向原数组的最后一个位置
        while(indexOfOriginal >=0 && indexOfNew > indexOfOriginal) {
            if(s[indexOfOriginal]== ' ') {
                s[indexOfNew--] = '0';
                s[indexOfNew--] = '2';
                s[indexOfNew--] = '%';
            }else {
                s[indexOfNew--] = s[indexOfOriginal];
            }
            --indexOfOriginal;
        }
    }
    @Test
    public void testReplaceBlank() {
        char s[] = {'w','e',' ','a','r','e',' ','h','a','p','p','y','\0',' ',' ',' ',' ',' '};
        replaceBlank(s,18);
        System.out.println(s);
    }

输出结果：

we%20are%20happy

传字符串

public String replaceSpace(StringBuffer str) {
        int len  =  str.length();
        int blankNum = 0;
        for(int i=0;i<len;i++) {
            if(str.charAt(i)==' ') blankNum++;
        }
        for(int i=0;i<blankNum*2;i++) {
            str.append(' ');
        }
        char a[] = str.toString().toCharArray();
        int newLen = len+blankNum*2;
        int indexOld = len - 1;
        int indexNew  = newLen - 1;
        while(indexOld>=0 && indexOld<indexNew) {
            if(a[indexOld]!=' ') {
                a[indexNew--] = a[indexOld];
            }else {
                a[indexNew--] = '0';
                a[indexNew--] = '2';
                a[indexNew--] = '%';
            }
            indexOld--;
        } 
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(char c:a) 
            sb.append(c);
        return sb.toString();
    }

备注：（c++代码）

#include<iostream>
using namespace std;
//把字数数组中的空格替换成%20
    void replaceBlank(char s[],int len) {
        //判断空指针,参数异常
        if(s==NULL || len <= 0){ 
            return ;
        }
        int i = 0;
        int originalLen = 0;
        int newLen = 0;
        int blankCount = 0;
        while(s[i]!='\0') {
            originalLen ++;
            if(s[i]==' ') {
                blankCount++;
            }
            i++;
        }
        newLen = originalLen + 2*blankCount;
        int indexOfOriginal = originalLen;//指向新数组的最后一个位置
        int indexOfNew = newLen;//指向原数组的最后一个位置
        while(indexOfOriginal >=0 && indexOfNew > indexOfOriginal) {
            if(s[indexOfOriginal]== ' ') {
                s[indexOfNew--] = '0';
                s[indexOfNew--] = '2';
                s[indexOfNew--] = '%';
            }else {
                s[indexOfNew--] = s[indexOfOriginal];
            }
            indexOfOriginal--;
        }
    }
    void main() {
        //char s[] = {'w','e',' ','a','r','e',' ','h','a','p','p','y'};
        char s[20] = "we are happy." ;
        replaceBlank(s,12);
        cout<<s;
    }

相关问题：

`有两个排序的数组A1和A2，内存在A1的末尾有足够的空间容纳A2，请实现一个函数，把A2中的所有数字插入到A1中，并保持有序。`

解法：和前面一样，很多人首先想到的办法是在A1中从头到尾复制数字，这样出现多次复制同一个数字的情况。更好的办法是从尾到头比较A1和A2的数字，并把较大的数字复制到A1中合适的位置。

代码：

#include<iostream>
using namespace std;

void a1_a2(int a1[],int a2[],int a1_len) {
    if(a1==NULL || a2==NULL || a1_len <=0)
        return ;
    int i = 0;
    int len1=0,len2=0;
    //遍历连个数组，求出字符长度
    while(a1[i]!='\0'){
        len1++;
        i++;
    }
    i = 0;
    while(a2[i]!='\0'){
        len2++;
        i++;
    }
    int newLen = len1 + len2;
    if(newLen > a1_len) {
        //越界
        return;
    }
    int indexOfNew = newLen - 1;
    int indexOfA1 = len1-1;
    int indexOfA2 = len2-1;
    while(indexOfA1>=0 && indexOfA2>=0) {
        if(a1[indexOfA1] <= a2[indexOfA2]) 
            a1[indexOfNew--] = a2[indexOfA2--];
        else 
            a1[indexOfNew--] = a1[indexOfA1--];
    }
    while(indexOfA1 >= 0) {
        a1[indexOfNew--] = a1[indexOfA1--];
    }
    while(indexOfA2 >= 0) {
        a1[indexOfNew--] = a2[indexOfA2--];
    }
} 

void main(){
    int a1[10] = {3,5,8,9};
    int a2[7] = {2,6,7,10};
    a1_a2(a1,a2,10);
    int i = 0;
    while(a1[i]!='\0') {
        cout<<a1[i];
        i++;
    }
   cout<<endl;

}