【九章斩题录】Leetcode：面试题 01.03. URL化（C/C++）

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面试题 01.03. URL化

题目：URL化。编写一种方法，将字符串中的空格全部替换为%20。假定该字符串尾部有足够的空间存放新增字符，并且知道字符串的“真实”长度。（注：用Java实现的话，请使用字符数组实现，以便直接在数组上操作。）

示例 1：

输入："Mr John Smith    ", 13
输出："Mr%20John%20Smith"

示例 2：

输入："               ", 5
输出："%20%20%20%20%20"

✅ 模板：C++

class Solution {
public:
    string replaceSpaces(string S, int length) {

    }
};

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思路：重开一个新的数组，然后遍历字符串的每个字符，如果字符是空格就添加 %20 到数组中，不是就直接添加当前字符。最后返回字符串就行，值得注意的是这里要求我们知道字符串真实长度，所以范围就别用 S.size() 了，直接用它提供的 length 形参。

代码演示：

class Solution {
public:
    string replaceSpaces(string S, int length) {
        string ans;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            if (S[i] == ' ') {
                ans += "%20";
            } else {
                ans += S[i];
            }
        }
        return ans;
    }
};

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什么是 url 化？

URL化，也称为URL编码或百分号编码，是一种将特殊字符和非安全字符转换为URL安全格式的过程。URL化是因为URL（Uniform Resource Locator）中只能包含特定字符集合，如果URL中包含不安全的字符，或者需要传输的数据中包含特殊字符（如空格、标点符号等），就需要对它们进行编码，以确保它们在URL中不引起混淆或错误。

URL化的主要目的

防止URL中的特殊字符干扰URL的解析和传输。

确保URL在各种网络和浏览器环境中都能正确解释和显示。

允许在URL中包含各种字符，包括非ASCII字符，以支持多语言和国际化的URL。

URL化的基本规则

将要编码的字符转换为其ASCII值的十六进制表示，并在前面添加一个百分号 "%"。例如，空格字符（ASCII值为32）会编码为"%20"。

保留一些特殊字符，如字母、数字、连字符、下划线和句点，它们不需要编码。

对于非ASCII字符，通常使用 UTF-8 编码对其进行URL化。

以下是一些常见的URL编码示例：

• 空格编码为 "%20"
• 斜杠 "/" 编码为 "%2F"
• 问号 "?" 编码为 "%3F"
• 等号 "=" 编码为 "%3D"
• 百分号 "%" 编码为 "%25"

代码演示：

#include 
#include 
#include  // 用于判断字符的函数

// 函数将字符编码为URL安全格式
std::string urlEncode(const std::string& input) {
    std::string encoded;
    
    for (char c : input) {
        if (std::isalnum(c) || c == '-' || c == '_' || c == '.' || c == '~') {
            // 如果是字母、数字、连字符、下划线、点或波浪线，保留不变
            encoded += c;
        } else {
            // 否则，将字符编码为百分号编码
            char buffer[4];
            snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%%%02X", static_cast(c));
            encoded += buffer;
        }
    }
    
    return encoded;
}

int main() {
    std::string input = "Hello World! How are you?";
    std::string encoded = urlEncode(input);
    
    std::cout << "Original: " << input << std::endl;
    std::cout << "Encoded: " << encoded << std::endl;
    
    return 0;
}

运行结果如下：

Original: Hello World! How are you?
Encoded: Hello%20World%21%20How%20are%20you%3F

原始字符串中的空格被编码为 %20，感叹号被编码为 %21，问号被编码为 %3F，这是URL编码的标准结果。其他字符保持不变。

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 [ 笔者 ]   王亦优
 [ 更新 ]   2023.
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 [ 声明 ]   由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，
              本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！

参考资料  C++reference[EB/OL]. []. http://www.cplusplus.com/reference/. Microsoft. MSDN(Microsoft Developer Network)[EB/OL]. []. . 百度百科[EB/OL]. []. https://baike.baidu.com/. 牛客网. 剑指offer 题解 [EB/OL]. []. https://www.nowcoder.com/exam/oj/ta?tpId=13.