算法学习打卡day7 | 344.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

344.反转字符串

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题目描述：
编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。
不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例 1：

输入：s = [“h”,“e”,“l”,“l”,“o”]
输出：[“o”,“l”,“l”,“e”,“h”]
思路：

• 采用双指针法，left指向数组首元素，right指向最后一个元素，left位置元素和right互换，知道left等于right时退出

代码实现：

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

541. 反转字符串II

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题目描述：
给定一个字符串 s 和一个整数 k，从字符串开头算起，每计数至 2k 个字符，就反转这 2k 字符中的前 k 个字符。
如果剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。
如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个，则反转前 k 个字符，其余字符保持原样。

示例 1：

输入：s = “abcdefg”, k = 2
输出：“bacdfeg”
示例 2：

输入：s = “abcd”, k = 2
输出：“bacd”

思路：

• 和普通字符串翻转类似，只不过需要通过控制循环得到 每隔 2k 个字符的前 k 个字符等子串，然后双指针法翻转子串即可。

代码实现

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
            if (i + 2 * k <= s.size()) {
				 reverse(s.begin() + i, s.begin() + i + k );
			}
			// 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.begin() + i, s.begin() + i + k );//由于第一种和第二种条件处理方式一样，可以合并
            } else {
                // 3. 剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。
                reverse(s.begin() + i, s.end());
            }
        }
        return s;
    }

合并改进后：

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.begin() + i, s.begin() + i + k );
            } else {
                // 3. 剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转。
                reverse(s.begin() + i, s.end());
            }
        }
        return s;
    }

剑指Offer 05.替换空格

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题目描述：
假定一段路径记作字符串 path，其中以 “.” 作为分隔符。现需将路径加密，加密方法为将 path 中的分隔符替换为空格 " "，请返回加密后的字符串。（原题是替换空格为%12，做法一样，但是需要自己增加数组的长度）
示例 1：

输入：path = “a.aef.qerf.bb”

输出：“a aef qerf bb”

思路：

• 循环遍历查找“.”然后替换成空格即可，如果是替换的元素比之前的字符长度大或者小，需要自行改变数组的长度

代码实现

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++;
            }
        }
        // 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"%20"之后的大小
        s.resize(s.size() + count * 2);
        int sNewSize = s.size();
        // 从后先前将空格替换为"%20"
        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;
    }

151.翻转字符串里的单词

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题目描述：
给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。单词 是由非空格字符组成的字符串。s 中使用至少一个空格将字符串中的 单词 分隔开。返回 单词 顺序颠倒且 单词 之间用单个空格连接的结果字符串。

注意：输入字符串 s中可能会存在前导空格、尾随空格或者单词间的多个空格。返回的结果字符串中，单词间应当仅用单个空格分隔，且不包含任何额外的空格。

示例 1：

输入：s = “the sky is blue”
输出：“blue is sky the”

思路：

• 首选需要先去除字符串中多余的空格，然后对字符串进行整体反转，再部分反转，当然也可以部分反转然后整体反转
• 难点：多余空格的去除（和移除元素类似，可以采用双指针法）//补充其他方法

代码实现

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;
    }

剑指Offer58-II.左旋转字符串

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题目描述：
某公司门禁密码使用动态口令技术。初始密码为字符串 password，密码更新均遵循以下步骤：
设定一个正整数目标值 target，将 password 前 target 个字符按原顺序移动至字符串末尾
请返回更新后的密码字符串。

示例 1：

输入: password = “s3cur1tyC0d3”, target = 4
输出: “r1tyC0d3s3cu”
思路：

• 和上题类似，但是不需要去除空格，直接通过区间定义先部分反转子字符串，然后整体反转字符串即可得到答案。
• 如图：
  

代码实现

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;
    }

收获：

• 学习了各种反转字符串，普通的双指针法反转，k个元素一组的字符串反转，单词反转（先整体反转再部分反转），单词左旋（先部分反转再整体反转）