6_Z字形变换
【问题描述】
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);
示例一：
输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
输出："PAHNAPLSIIGYIR"
示例二：
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
示例三：
输入：s = "A", numRows = 1
输出："A"
提示：
1 <= s.length <= 1000s由英文字母（小写和大写）、','和'.'组成1 <= numRows <= 1000
【算法设计思想】
在解决本题时，我们主要是要理解清楚本题是要我们做什么，其实笔者认为本题叫做“N字形”变换更为合适。
首先我们应该对特殊情况进行检查，如果numRows这个参数为1，那么我们什么都不需要做，直接返回s即可。
接下来我们便对一般的情况进行处理，首先我们应该要创建一个字符串变量rows，这样它可以用来存储为我们在遍历过程中的结果，长度为numRows。接着我们对字符串s进行遍历，由down变量和row变量这两个关键因素来控制我们字符要插入的位置，最后我们遍历rows这个数组，把结果放入我们的ans数组中过即可。
【算法描述】
C++：
class Solution {
public:
// 定义函数convert，输入为字符串s和整数numRows，返回值类型为string
string convert(string s, int numRows) {
// 如果numRows等于1，直接返回原字符串s，因为没有改变的必要
if (numRows == 1)
return s;
// 创建一个字符串向量rows，用于存储不同行的字符
vector<string> rows(numRows);
// 初始化标志位down为false，表示首先向下移动
bool down = false;
// 初始化变量row为0，表示从第一行开始
int row = 0;
// 遍历原字符串s中的每一个字符
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
// 将当前字符添加到对应的行中
rows[row] += s[i];
// 当到达第一行或最后一行时，改变方向
if (row == 0 || row == numRows - 1)
down = !down;
// 根据down的值调整行号，down为true时向下移动，否则向上移动
row += down ? 1 : -1;
}
// 初始化一个新的字符串ans来存储结果
string ans = "";
// 将每行的内容连接起来形成最终结果
for(int i = 0; i < numRows; i++){
ans += rows[i];
}
// 返回最终结果
return ans;
}
};
Java：
class Solution {
public String convert(String s, int numRows) {
// 如果只有一行，则直接返回原字符串，因为没有Z字形排列
if (numRows == 1) {
return s;
}
// 创建一个字符串数组，用于存储每一行的字符
String[] rows = new String[numRows];
// 初始化每一行为空字符串
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
rows[i] = "";
}
// 用于控制当前遍历方向的标志位
boolean down = false;
// 遍历字符串中的每个字符，并根据Z字形排列规则分配到不同的行中
for (int i = 0, row = 0; i < s.length(); i++) {
// 将当前字符添加到对应行的字符串中
rows[row] += s.charAt(i);
// 如果当前行是第一行或最后一行，改变遍历方向
if (row == 0 || row == numRows - 1) {
down = !down;
}
// 根据方向（向下或向上）调整当前行数
row += down ? 1 : -1;
}
// 初始化结果字符串
String ans = "";
// 将所有行的字符串依次拼接到结果字符串中
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
ans += rows[i];
}
// 返回最终拼接的字符串，即完成Z字形排列的字符串
return ans;
}
}
Python：
class Solution:
def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
# 如果只有一行，Z字形排列等于原字符串，直接返回
if numRows == 1:
return s
# 创建一个列表，每个元素初始化为空字符串，用于存储每一行的字符
rows = [""] * numRows
row = 0 # 当前行的索引
down = False # 控制字符流动的方向（向下或向上）
# 遍历字符串中的每个字符
for i in range(len(s)):
# 将字符添加到当前行
rows[row] += s[i]
# 如果当前行是第一行或最后一行，改变方向
if row == 0 or row == numRows - 1:
down = not down
# 根据当前方向，更新行索引
if down:
row += 1 # 向下移动
else:
row -= 1 # 向上移动
# 将所有行的字符串连接成最终的结果
ans = ""
for i in range(numRows):
ans += rows[i]
return ans