文本左右对齐_算法 word 数组对齐-优快云博客

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给定一个单词数组 words 和一个长度 maxWidth ，重新排版单词，使其成为每行恰好有 maxWidth 个字符，且左右两端对齐的文本。

你应该使用 “贪心算法” 来放置给定的单词；也就是说，尽可能多地往每行中放置单词。必要时可用空格 ' ' 填充，使得每行恰好有 maxWidth 个字符。

要求尽可能均匀分配单词间的空格数量。如果某一行单词间的空格不能均匀分配，则左侧放置的空格数要多于右侧的空格数。

文本的最后一行应为左对齐，且单词之间不插入额外的空格。

注意:

单词是指由非空格字符组成的字符序列。
每个单词的长度大于 0，小于等于 maxWidth。
输入单词数组 words 至少包含一个单词。

示例 1:

输入: words = ["This", "is", "an", "example", "of", "text", "justification."], maxWidth = 16
输出:
[
   "This    is    an",
   "example  of text",
   "justification.  "
]

示例 2:

输入:words = ["What","must","be","acknowledgment","shall","be"], maxWidth = 16
输出:
[
  "What   must   be",
  "acknowledgment  ",
  "shall be        "
]
解释: 注意最后一行的格式应为 "shall be    " 而不是 "shall     be",
     因为最后一行应为左对齐，而不是左右两端对齐。       
     第二行同样为左对齐，这是因为这行只包含一个单词。

示例 3:

输入:words = ["Science","is","what","we","understand","well","enough","to","explain","to","a","computer.","Art","is","everything","else","we","do"]，maxWidth = 20
输出:
[
  "Science  is  what we",
  "understand      well",
  "enough to explain to",
  "a  computer.  Art is",
  "everything  else  we",
  "do                  "
]

提示:

1 <= words.length <= 300
1 <= words[i].length <= 20
words[i] 由小写英文字母和符号组成
1 <= maxWidth <= 100
words[i].length <= maxWidth

解题思路：核心思路是尽可能多地将单词放入每行，同时根据要求均匀分配空格。

解决文本排版（Text Justification）问题的关键在于如何将单词组织成行，保证每行的字符数恰好等于给定的 maxWidth，并且需要满足以下约束：

左右对齐：每行的单词之间的空格应均匀分布，左侧的空格数量优先于右侧的空格数量。
最后一行处理：最后一行应该左对齐，词之间只插入一个空格，并在末尾填充空格直到 maxWidth。
数据结构：用一个列表存放最终的结果。
变量：定义一个 index 变量来跟踪当前处理的单词。
使用一个循环遍历 words 数组，逐行处理单词。
计算可放单词：在每一行中，从 index 开始，尽可能地将更多的单词添加到当前行。
条件检查：当添加下一个单词时，确保不超过 maxWidth，即：totalChars + words[last].length() + (last - index) <= maxWidth 其中 totalChars 表示当前行已使用的字符总数，(last - index) 是当前行中已有的单词间的空格数。

对于非最后一行的处理：

计算当前行中单词的数量和总字符数。
计算该行需要填充的空格数量 numOfSpaces = maxWidth - totalChars。
计算两个空格的数量：每个单词间的基本空格数 spacesBetweenWords = numOfSpaces / (numOfWords - 1) 和额外的空格数量 extraSpaces = numOfSpaces % (numOfWords - 1)。
插入单词时，根据计算的空格数量格式化输出。

对于最后一行的处理：

如果当前行是最后一行或者只有一个单词，将单词依次拼接，使用一个空格分隔其间，最后在行末补充空格至 maxWidth。
在每一行处理完成后，更新 index 值为 last，以便处理下一个行。
如果单词数组的长度为 1 或者最后一行只有一个单词的特殊情况要特别处理。

这种贪心策略通过尽可能多地将单词放入每行，并通过控制空间分配来实现文本内容的排版。这种方法的核心是处理各行的对齐方式和空格的均匀分布，有效利用了 maxWidth 限制条件，同时确保每一行的排版美观可读。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TextJustification {
    public List<String> fullJustify(String[] words, int maxWidth) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        int n = words.length;
        int index = 0;

        while (index < n) {
            int totalChars = words[index].length();
            int last = index + 1;

            // 找出可以放入当前行的单词
            while (last < n && totalChars + words[last].length() + (last - index) <= maxWidth) {
                totalChars += words[last].length();
                last++;
            }

            StringBuilder line = new StringBuilder();
            int numOfWords = last - index;
            int numOfSpaces = maxWidth - totalChars;

            // If it's the last line or only one word in the line
            if (last == n || numOfWords == 1) {
                for (int i = index; i < last; i++) {
                    line.append(words[i]);
                    if (i < last - 1) {
                        line.append(' '); // 只在单词间加一个空格
                    }
                }
                // 补齐到 maxWidth
                while (line.length() < maxWidth) {
                    line.append(' ');
                }
            } else {
                // 计算每个空格的数量
                int spacesBetweenWords = numOfSpaces / (numOfWords - 1);
                int extraSpaces = numOfSpaces % (numOfWords - 1);

                for (int i = index; i < last; i++) {
                    line.append(words[i]);
                    if (i < last - 1) {
                        for (int j = 0; j < spacesBetweenWords; j++) {
                            line.append(' ');
                        }
                        if (extraSpaces > 0) {
                            line.append(' '); // 额外的空格
                            extraSpaces--;
                        }
                    }
                }
            }

            result.add(line.toString());
            index = last; // 更新 index 继续处理下一个行
        }

        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TextJustification tj = new TextJustification();
        
        String[] words1 = {"This", "is", "an", "example", "of", "text", "justification."};
        System.out.println(tj.fullJustify(words1, 16));

        String[] words2 = {"What", "must", "be", "acknowledgment", "shall", "be"};
        System.out.println(tj.fullJustify(words2, 16));
    }
}