LeetCode - 6 Z 字形变换

题目来源

6. Z 字形变换 - 力扣（LeetCode）

题目描述

将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 "PAYPALISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：

P   A   H   N
A P L S I I G
Y   I   R

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："PAHNAPLSIIGYIR"。

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 = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
输出："PAHNAPLSIIGYIR"

示例 2

输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
输出："PINALSIGYAHRPI"
解释：
P     I    N
A   L S  I G
Y A   H R
P     I

示例 3

输入：s = "A", numRows = 1
输出："A"

提示

• 1 <= s.length <= 1000
• s 由英文字母（小写和大写）、',' 和 '.' 组成
• 1 <= numRows <= 1000

题目解析

本题主要还是需要看图总结规律，然后进行逻辑模拟。

我总结规律如下：

通过上面图示，我们可以发现，起始 И 走势，可以分解为多组的直边（红色边）和斜边（绿色边）

因此，本题我们只要分析出直边和斜边的填充逻辑即可。

本题，我们可以定义一个长度 numRows 的字符串数组，对应于结果排列的各行。初始时，字符串数组元素都为空串。

无论直边的填充，还是斜边的填充，填充顺序都是固定的，即字符串 s 的遍历顺序

• 对于直边的填充，每次需要填充 numRows 个字符，填充是从 第0行 到 第numRows-1行 。
• 对于斜边的填充，每次需要填充 numRows - 2 个字符，填充是从第numRows-2行 到 第 1 行。

更多细节逻辑可以对照代码思考。

C源码实现

char* convert(char* s, int numRows) {
    char rows[1001][1001] = {'\0'}; // rows[i] 用于记录结果排列的第 i 行字符串

    int k = 0;
    while (k < strlen(s)) { // 遍历字符串s的索引k
        for (int i = 0; i < numRows && k < strlen(s); i++, k++) { // И的直边填充
            char tmp[] = {s[k], '\0'};
            strcat(rows[i], tmp);
        }

        for (int i = 0; i < numRows - 2 && k < strlen(s); i++, k++) { // И的斜边填充
            char tmp[] = {s[k], '\0'};
            strcat(rows[numRows - 2 - i], tmp);
        }
    }

    char* res = (char*)calloc(strlen(s) + 1, sizeof(char));
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
        strcat(res, rows[i]);
    }

    return res;
}

C++源码实现

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        vector<string> rows(numRows); // rows[i] 用于记录结果排列的第 i 行字符串

        int k = 0; // 遍历字符串s的索引k
        while (k < s.length()) {
            for (int i = 0; i < numRows && k < s.length(); i++, k++) { // И的直边填充
                rows[i] += s[k];
            }

            for (int i = 0; i < numRows - 2 && k < s.length(); i++, k++) { // И的斜边填充
                rows[numRows - 2 - i] += s[k];
            }
        }

        string res;
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            res += rows[i];
        }

        return res;
    }
};

Java源码实现

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        StringBuilder[] sbs = new StringBuilder[numRows]; // sbs[i] 用于记录结果排列的第 i 行字符串
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            sbs[i] = new StringBuilder();
        }


        int k = 0; // 遍历字符串s的索引k
        while (k < s.length()) {
            for (int i = 0; i < numRows && k < s.length(); i++, k++) { // И的直边填充
                sbs[i].append(s.charAt(k));
            }

            for (int i = 0; i < numRows - 2 && k < s.length(); i++, k++) { // И的斜边填充
                sbs[numRows - 2 - i].append(s.charAt(k));
            }
        }

        return String.join("", sbs);
    }
}

Python源码实现

class Solution(object):
    def convert(self, s, numRows):
        """
        :type s: str
        :type numRows: int
        :rtype: str
        """
        rows = [""] * numRows  # rows[i] 用于记录结果排列的第 i 行字符串

        k = 0  # 遍历字符串s的索引k
        while k < len(s):
            for i in range(numRows):  # И的直边填充
                if k < len(s):
                    rows[i] += s[k]
                    k += 1
            
            for i in range(numRows - 2):  # И的斜边填充
                if k < len(s):
                    rows[numRows - 2 - i] += s[k]
                    k += 1
        
        return "".join(rows)

JavaScript源码实现

/**
 * @param {string} s
 * @param {number} numRows
 * @return {string}
 */
var convert = function (s, numRows) {
    const rows = new Array(numRows).fill(""); // rows[i] 用于记录结果排列的第 i 行字符串

    let k = 0; // 遍历字符串s的索引k
    while (k < s.length) {
        for (let i = 0; i < numRows && k < s.length; i++, k++) { // И的直边填充
            rows[i] += s[k];
        }

        for (let i = 0; i < numRows - 2 && k < s.length; i++, k++) { // И的斜边填充
            rows[numRows - 2 - i] += s[k];
        }
    }

    return rows.join("");
};