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LeetCode 06Z字形变换&07整数反转

2020-08-14 18:47 1256 查看

目录

  • 整数反转
  • 结语
  • Z字形变换

    题意

    题目描述

    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:

    L   C   I   R
    E T O E S I I G
    E   D   H   N

    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:
    string convert(string s, int numRows);

    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:

    L     D     R
    E   O E   I I
    E C   I H   N
    T     S     G

    分析

    对于这题该如何处理呢?首先要理解题意,它就是本来给一个字符串,然后要按照Z字形排列等到一个形状,根据这个形状按照从左往右的顺序取值得到一个新的字符串。

    法一模拟法:
    既然这个字符串是固定的,那么我们是否可以模拟这个过程?

    • of course you can 模拟。你可以定义一个二位数组,根据Z字形的这个排列规律,先向下(同时横坐标不变),再向上(同时考虑横坐标增加)一直到最后,然后对二维数组进行遍历取值(不空的值。)

    这样当然可以,但是模拟真的有必要这么搞嘛?当然没必要。二维数组占据太多无用的空间浪费内存。我们其实可以对内存进行优化考虑:


    这样只需要考虑上下两个方向往集合中添加元素,最终就可以实现啦。不过在字符串叠加时候尽量不要使用String直接加,会很慢。这种方法只能干掉40%的人,一般般。
    ac代码为:

    public String convert(String s, int numRows) {
    List<Character> list[]=new ArrayList[numRows];
    for(int i=0;i<numRows;i++)
    {
    list=new ArrayList<Character>();
    }
    int index=0;
    boolean up=false;//方向 初始向下
    for(int i=0;i<s.length();i++)
    {
    list[index].add(s.charAt(i));
    if(numRows==1) {continue;}
    if(up)//向上
    {
    if(index==0)
    {
    index++;up=false;
    }
    else {
    index--;
    }
    }
    else {
    if(index==numRows-1)
    {
    index--;up=true;
    }
    else {
    index++;
    }
    }
    }
    StringBuilder builder=new StringBuilder();
    for(int i=0;i<numRows;i++)
    {
    for(int j=0;j<list[i].size();j++)
    {
    builder.append(list[i].get(j));
    }
    }
    return builder.toString();
    }

    法二数学分析
    上面的一种方法为模拟Z字形操作的整个流程,需要往里添加,取值也需要遍历取值。我们能不能用另一种角度去思考问题呢?

    因为每次只加一个字符,我们如果按照以下的思路看待这个问题(原字符串弯曲),从每一层看,能不能找到每一层有什么规律呢?

    • 第一层是
      0 6 12
      也就是
      0 0+(n-1)*2 0+(n-1)*3
    • 第二层两个求位置关系,可不可以看成第一层每个位置-1和+1两个位置(越界不考虑)?
    • 第三层和第二层同理,看成第一层的-2和+2不越界的位置
    • 最后一层单独考虑

    这样整个逻辑分析就完成了,可以根据位置添加元素进去再取值。ac的代码如下:

    public String convert(String s, int numRows) {
    if(numRows==1)return s;
    List<Character> list[]=new ArrayList[numRows];
    for(int i=0;i<numRows;i++)
    {
    list[i]=new ArrayList<Character>();
    }
    //处理第一行最后一行
    for(int i=0;i<s.length();i+=(numRows-1)*2)
    {
    list[0].add(s.charAt(i));
    if(i+numRows-1<s.length())
    {
    list[numRows-1].add(s.charAt(i+numRows-1));
    }
    }
    for(int i=0;i<s.length()+numRows;i+=(numRows-1)*2)
    {
    for(int j=1;j<numRows-1;j++)//中间所有行
    {
    int index1=i-j;
    int index2=i+j;
    if(index1>=0&&index1<s.length())
    list[j].add(s.charAt(index1));
    if(index2>=0&&index2<s.length())
    list[j].add(s.charAt(index2));
    }
    }
    StringBuilder builder=new StringBuilder();
    for(int i=0;i<numRows;i++)
    {
    for(int j=0;j<list[i].size();j++)
    {
    builder.append(list[i].get(j));
    }
    }
    return builder.toString();
    }

    但这种方法也只能干掉40%+的人,该如何优化呢?

    • 首先,该方法先存到List[]再取,其实是遍历两次,其实大可不必这样,我们可以在进行计算每一层的同时加入到结果中。
    • 其次,由于边界的问题我们需要考虑太多的边界问题,我们对此对中间层的考虑优化,两个节点位置通过计算这样组合,可以优化边界的if else判断。

    注意一些细节情况,最终ac的代码为:

    public static String convert2(String s, int numRows) {
    if(numRows==1)return s;
    //处理第一行
    StringBuilder builder=new StringBuilder();
    for(int i=0;i<s.length();i+=(numRows-1)*2)
    {
    builder.append(s.charAt(i));
    }
    for(int i=1;i<numRows-1;i++)
    {
    for(int j=0;j<s.length()+numRows;j+=(numRows-1)*2)//中间所有行
    {
    int index1=j+i;
    int index2=j+(numRows-1)*2-i;
    if(index1<s.length())
    builder.append(s.charAt(index1));
    if(index2<s.length())
    builder.append(s.charAt(index2));
    }
    }
    for(int i=numRows-1;i<s.length();i+=(numRows-1)*2)
    {
    builder.append(s.charAt(i));
    }
    return builder.toString();
    }

    最终的效果还行(偶尔三毫秒):

    整数反转

    这题的话注意以下数组越界问题,可以用long类型处理最终再用整形处理。

    主要有两种处理方法,一个就是转成字符串处理,第二个就是用数值处理。但是一般尽量不要用字符串处理比较慢。

    ac代码为:

    public  int reverse(int x) {
    if(x==0)return 0;
    String value=x+"";
    if(value.charAt(0)=='-')
    value=value.substring(1);
    StringBuilder sb=new StringBuilder();
    for(int i=value.length()-1;i>=0;i--)
    {
    sb.append(value.charAt(i));
    }
    long num=Long.parseLong(sb.toString());
    if(x<0)num=-num;
    if(num<Integer.MIN_VALUE||num>Integer.MAX_VALUE)
    {
    return 0;
    }
    return (int)num;
    }

    数值类型处理方式为:

    public int reverse(int x) {
    if(x==0)return 0;
    long num=0;
    while (x%10==0) {
    x/=10;
    }
    int t;
    while (x!=0) {
    t=x%10;//各位
    num=num*10+t;
    x/=10;
    if(num>Integer.MAX_VALUE||num<Integer.MIN_VALUE)
    return 0;
    }
    return (int)num;
    }

    时间还行:

    结语

    本次两题稍容易一些,再接再厉,注意方法的优化。

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