Leetcode题库 —— Z字形变换（Python），补充X字形变换

Z字形变换

题目来源

题目

将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 “LEETCODEISHIRING” 行数为 3 时，排列如下：

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：“LCIRETOESIIGEDHN”。

请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：

示例 1:

输入: s = “LEETCODEISHIRING”, numRows = 3
输出: “LCIRETOESIIGEDHN”

示例 2:

输入: s = “LEETCODEISHIRING”, numRows = 4
输出: “LDREOEIIECIHNTSG”
解释:

解题思路

• 题目理解：
  字符串 s 是以 Z 字形为顺序存储的字符串，目标是按行打印。
  设 numRows 行字符串分别为 s₁,s₂,……,s_n，则容易发现：按顺序遍历字符串 s 时，每个字符 c 在 Z 字形中对应的 行索引 先从 s₁ 增大至 s_n，再从 s_n 减小至 s₁ …… ，如此反复。
  因此，解决方案为：模拟这个行索引的变化，在遍历 s 中把每个字符填到正确的行 res[ i ] 。

• 算法流程： 按顺序遍历字符串 s；

1. res[ i ] += c： 把每个字符 c 填入对应行 s_i ；
2. i += flag： 更新当前字符 c 对应的行索引；
3. flag = - flag： 在达到 Z 字形转折点时，执行反向。妙用 flag
   

代码实现如下：

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows == 1: return s
        res = [''] * numRows	# res = ["" for _ in range(numRows)]
        k，flag = 1,-1 
        while s:
            if k in [1,numRows]:
                flag = -flag
            res[k-1] += s[0]
            s = s[1:]
            k += flag
        return ''.join(res)

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows < 2: return s
        res = ["" for _ in range(numRows)]
        i, flag = 0, -1
        for c in s:
            res[i] += c
            if i == 0 or i == numRows - 1: flag = -flag
            i += flag
        return "".join(res)

X字形变换

题目来自于2020校招华为机试题

题目

给定一个仅由大写字母组成的字符串以及一个指定的奇列数，按从左到右，从上到下的顺序将给定的字符串以X字形排列成指定的列数。

例如，给定字符串为EVERYTHINGGOESWELL，指定列数为3，则大X字形排列为：

然后，从上到下逐列读取上面的大X字形排列，产生一个新的字符串，如读取上面的大X字形排列可得目标字符串为：ERHGEEETNOWLVYIGSL

解题思路

• 题目理解
  此题跟 Z 字形变换同理，区别在于，Z 字形变换有顺序性，而 X 字形变换具有对称性，不适合遍历字符串。
  解决方案依旧是模拟行索引的变化，遍历 strs 中的每个字符填到正确的行 res[ i ]。
• 算法流程：

1. res[ k ] += strs[0] ：把字符strs[ 0 ] 填入对应的第 k 列，并扔掉strs[ 0 ]
2. res[n-k-1] += strs[0] ：k 没有走到 mid 位置，将下一个字符填入对应的第 n-k-1 列
3. flag = -flag ：前进到起始位置 k=0 或中间位置 mid ，执行反向

strs = 'EVERYTHINGGOESWELL'		# 给定的字符串
n = 3 							# 指定列数
res = [''] * n
k,flag = 0,-1       # 初始位置，前进方向
mid = (n-1) // 2
while strs:
    res[k] += strs[0]
    strs = strs[1:]
    # 如果字符串空了
    if not strs: break
    # 如果没有走到中点mid
    if k != mid:
        res[n-k-1] += strs[0]
        strs = strs[1:]
    # 改变前进方向    
    if k == mid or k == 0:
        flag = -flag    
    k += flag
print(''.join(res))     

另外

除了 Z 字形变换和 X 字形变换外，还可以有 V 字形变换、 N 字形变换等等