42.剑指Offer之替换空格

1题目描述：

  请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%20”。例如，当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy。

2.解题思路

  对于这个题目，我们首先想到原来的一个空格替换为三个字符，字符串长度会增加，因此，存在以下两种不同的情况：（1）允许创建新的字符串来完成替换。（2）不允许创建新的字符串，在原地完成替换。

  第一种情况比较简单。对于第二种情况，有以下两种解法：

1. 时间复杂度为O(n^2)的解法。

  从头到尾遍历字符串，当遇到空格时，后面所有的字符都后移2个。

2. 时间复杂度为O(n)的解法。

  可以先遍历一次字符串，这样可以统计出字符串中空格的总数，由此计算出替换之后字符串的长度，每替换一个空格，长度增加2，即替换之后的字符串长度为原来的长度+2*空格数目。接下来从字符串的尾部开始复制和替换，用两个指针P1和P2分别指向原始字符串和新字符串的末尾，然后向前移动P1，若指向的不是空格，则将其复制到P2位置，P2向前一步；若P1指向的是空格，则P1向前一步，P2之前插入%20，P2向前三步。这样，便可以完成替换，时间复杂度为O(n)。

3.编程实现（Java）：

public class replaceSpace_42 {
    //第一种情况：创建新的字符串实现：
    public String replaceSpace(StringBuffer str) {
        String res = "";
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            char c = str.charAt(i);
            if (c == ' ')
                res += "%20";
            else
                res += c;
        }
        return res;
    }

    //第二种情况：原地替换，O(n)的解法
    public String replaceSpace(StringBuffer str) {
        if (str == null)
            return null;
        int len = str.length();
        int numOfBlank = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (str.charAt(i) == ' ')
                numOfBlank++;
        }
        str.setLength(len + 2 * numOfBlank);
        int oldIndex = len - 1;
        int newIndex = (len + 2 * numOfBlank) - 1;
        while (newIndex > oldIndex && oldIndex >= 0) {
            char c = str.charAt(oldIndex);
            if (c == ' ') {
                oldIndex--;
                str.setCharAt(newIndex--, '0');
                str.setCharAt(newIndex--, '2');
                str.setCharAt(newIndex--, '%');
            } else {
                str.setCharAt(newIndex--, c);
                oldIndex--;
            }
        }
        return str.toString();
    }
}