Day8| LeetCode344.反转字符串、541. 反转字符串II、剑指Offer 05.替换空格、151.翻转字符串里的单词、剑指Offer58-II.左旋转字符串

LeetCode 344.反转字符串

题目链接：344. 反转字符串 - 力扣（LeetCode）

视频链接：字符串基础操作！ | LeetCode：344.反转字符串_哔哩哔哩_bilibili

思路

本题还是使用双指针，一个在头，一个在尾。两两交换，很简单。交换过程如下图所示：

 

代码实现

class Solution {
public:
    void reverseString(vector& s) {
        for(int i = 0,j = s.size()-1;i < s.size() / 2;i++,j--) {
            swap(s[i],s[j]);
        }

    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1)

LeetCode 541. 反转字符串II

题目链接：541. 反转字符串 II - 力扣（LeetCode）

视频链接：字符串操作进阶！ | LeetCode：541. 反转字符串II_哔哩哔哩_bilibili

思路

在遍历字符串的过程中，只要让 i += (2 * k)，i 每次移动 2 * k 就可以了，然后判断是否需要有反转的区间,这样会高效很多。

代码实现（使用C++库函数reverse的写法）

class Solution {
public:
    string reverseStr(string s, int k) {
        for(int i = 0;i < s.size();i += (2 * k)) {
            if(i + k <= s.size()) {
                reverse(s.begin() + i,s.begin() + i+ k);
                continue;
            }
            reverse(s.begin() + i,s.begin() + s.size());
        }
        return s;

    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1)

代码实现（实现自己的reverse函数的写法，区间是左闭右闭）

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end) {
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }
    string reverseStr(string s, int k) {
        for (int i = 0; i < s.size(); i += (2 * k)) {
            // 1. 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
            // 2. 剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个，则反转前 k 个字符
            if (i + k <= s.size()) {
                reverse(s, i, i + k - 1);
                continue;
            }
            // 3. 剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。
            reverse(s, i, s.size() - 1);
        }
        return s;
    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1)或O(n), 取决于使用的语言中字符串是否可以修改

LeetCode 剑指Offer 05.替换空格

题目链接：剑指 Offer 05. 替换空格 - 力扣（LeetCode）

思路

这道题用双指针法从后向前填充。只要统计出数组中空格有多少，就能知道扩容后数组的大小了。

这么做有两个好处：一是不用申请新数组。二是避免了从前向后填充元素时，每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动的问题。

也可以从前向后来写代码，但是从前向后填充就是O(n^2)的算法了，因为每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动。

其实很多数组填充类的问题，都可以先预先给数组扩容带填充后的大小，然后在从后向前进行操作。

代码实现

class Solution {
public:
    string replaceSpace(string s) {
        int count = 0; // 统计空格的个数
        int sOldSize = s.size();
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == ' ') {
                count++;
            }
        }
        s.resize(s.size() + count * 2);
        int sNewSize = s.size();
        for (int i = sNewSize - 1, j = sOldSize - 1; j < i; i--, j--) {
            if (s[j] != ' ') {
                s[i] = s[j];
            } else {
                s[i] = '0';
                s[i - 1] = '2';
                s[i - 2] = '%';
                i -= 2;
            }
        }
        return s;
    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1)

LeetCode 151.翻转字符串里的单词

题目链接：151. 反转字符串中的单词 - 力扣（LeetCode）

视频链接：字符串复杂操作拿捏了！ | LeetCode:151.翻转字符串里的单词_哔哩哔哩_bilibili

思路

这道题的思路：移除多余空格、将整个字符串反转、将每个单词反转。思路已经明确了，下面就来看看细节，刚开始思考的时候，我和大多数人一样，从前向后遍历，遇到空格就删，思路没毛病，但是代码时间复杂度为O(n^2)。

过程就像这样：

void removeExtraSpaces(string& s) {
    for (int i = s.size() - 1; i > 0; i--) {
        if (s[i] == s[i - 1] && s[i] == ' ') {
            s.erase(s.begin() + i);
        }
    }
    // 删除字符串最后面的空格
    if (s.size() > 0 && s[s.size() - 1] == ' ') {
        s.erase(s.begin() + s.size() - 1);
    }
    // 删除字符串最前面的空格
    if (s.size() > 0 && s[0] == ' ') {
        s.erase(s.begin());
    }
}

但其实我们还可以再精简一下，用双指针法来移除空格， 就像这样：

void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
    int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html
    for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
        if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
            if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
            while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                s[slow++] = s[i++];
            }
        }
    }
    s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
}

精简版完整代码实现：

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭右闭 []
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }

    void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
        int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
            if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
                if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
                while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                    s[slow++] = s[i++];
                }
            }
        }
        s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
    }

    string reverseWords(string s) {
        removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。
        reverse(s, 0, s.size() - 1);
        int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。
        for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) {
            if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。
                reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
                start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
            }
        }
        return s;
    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1) 或 O(n)，取决于语言中字符串是否可变

LeetCode 剑指Offer58-II.左旋转字符串

题目链接：剑指 Offer 58 - II. 左旋转字符串 - 力扣（LeetCode）

思路

这道题就是先把前n区间的字串反转，再把后n区间的子串反转，最后反转整个区间的字符串，就搞定了。

代码实现

class Solution {
public:
    string reverseLeftWords(string s, int n) {
        reverse(s.begin(), s.begin() + n);
        reverse(s.begin() + n, s.end());
        reverse(s.begin(), s.end());
        return s;
    }
};

·时间复杂度：O(n)

·空间复杂度：O(1）