代码随想录算法训练营Day 8 | 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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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 char[] 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。
你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。
示例 1：
输入：["h","e","l","l","o"]
输出：["o","l","l","e","h"]
示例 2：
输入：["H","a","n","n","a","h"]
输出：["h","a","n","n","a","H"]
版本一：双指针
class Solution:
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
"""
Do not return anything, modify s in-place instead.
"""
left, right = 0, len(s) - 1
# 该方法已经不需要判断奇偶数，经测试后时间空间复杂度比用 for i in range(len(s)//2) 更低
# 因为 while 每次循环需要进行条件判断，而 range 函数不需要，直接生成数字，因此时间复杂度更低。推荐使用 range
while left < right:
s[left], s[right] = s[right], s[left]
left += 1
right -= 1
-
class Solution:：这是一个类定义，通常在LeetCode中用于将解决方案封装成一个类的形式。解决方案通常是作为类的方法来实现的。 -
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:：这是一个方法定义，用于反转输入的字符串列表s。self是类方法的第一个参数，表示该方法是一个成员方法。s是输入参数，它是一个字符串列表。-> None表示这个方法不返回任何值，它会在原地修改输入的字符串列表。 -
left, right = 0, len(s) - 1：这一行代码初始化两个指针left和right，它们分别指向字符串列表的开头和末尾。left初始化为0，表示字符串列表的第一个元素，right初始化为len(s) - 1，表示字符串列表的最后一个元素。 -
while left < right:：这是一个while循环，它的条件是left指针小于right指针，意味着只要left还在right的左边，就继续执行循环。 -
s[left], s[right] = s[right], s[left]：这一行代码实际上是交换了left指针和right指针指向的元素的值。通过使用 Python 的多重赋值特性，可以很方便地交换两个变量的值，这里用于交换字符串列表中对应位置的元素。 -
left += 1和right -= 1：这两行代码分别将left指针向右移动一位，将right指针向左移动一位，以便继续下一次循环，直到完成整个字符串列表的反转。
总的来说，这段代码使用了双指针的方法，从字符串列表的两端开始，逐渐向中间移动，并交换元素的值，最终实现了字符串列表的反转。这种方法是一种常见的反转列表的方式，它的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是字符串列表的长度。
版本二：使用栈
class Solution:
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
"""
Do not return anything, modify s in-place instead.
"""
stack = [] # 创建一个空栈
for char in s:
stack.append(char) # 将字符依次入栈
for i in range(len(s)):
s[i] = stack.pop() # 从栈中弹出字符并赋值给原字符串列表，实现反转
-
栈 = []：创建一个空的栈（堆栈）。 -
for char in s:：遍历输入的字符串列表s中的每个字符，将它们依次添加到栈中。 -
for i in range(len(s)):：通过索引i遍历整个字符串列表s。 -
s[i] = 栈.pop()：从栈中弹出最后一个字符，并将其赋值给字符串列表s中的当前位置i，从而实现了字符串列表的反转。
这种方法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是字符串列表的长度，因为我们对字符串列表进行了两次完整的遍历。空间复杂度为 O(n)，因为我们使用了一个额外的栈数据结构来存储字符。这是一种简单而直观的方法来反转字符串列表。
版本三：使用range
class Solution:
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
"""
Do not return anything, modify s in-place instead.
"""
n = len(s) # 获取字符串列表的长度
for i in range(n // 2): # 只需要遍历一半的列表
s[i], s[n - i - 1] = s[n - i - 1], s[i] # 交换对应位置的元素
-
n = len(s)：获取输入字符串列表s的长度，并将其存储在变量n中。这个长度将帮助我们确定需要遍历多少次来完成反转。 -
for i in range(n // 2):：这是一个for循环，它只需要遍历一半的列表，因为在反转的过程中，前半部分的元素会与后半部分的元素进行交换，反转完成后列表就会变为原来的逆序。 -
s[i], s[n - i - 1] = s[n - i - 1], s[i]：这一行代码使用了多重赋值的方式，将前半部分s[i]和后半部分s[n - i - 1]的值进行交换。这个操作会将列表中对应位置的元素进行反转
版本四：使用reverse
class Solution:
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
"""
Do not return anything, modify s in-place instead.
"""
s[:] = reversed(s) s[:] = s[::-1]：这一行代码使用了 Python 的切片（slicing）操作来反转列表 s。具体来说，s[::-1] 表示一个切片，它从最后一个元素到第一个元素，以逆序的方式提取元素。然后，s[:] 表示将切片的结果重新赋值给列表 s，这样就完成了列表的反转。
版本五：使用列表
class Solution:
def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
"""
Do not return anything, modify s in-place instead.
"""
s[:] = [s[i] for i in range(len(s) - 1, -1, -1)]-
[s[i] for i in range(len(s) - 1, -1, -1)]：这是一个列表推导式，它遍历了从len(s) - 1到0的索引范围，以逆序的方式提取字符串列表s中的元素，并将它们构建成一个新的列表。这个新列表就是原列表的逆序版本。 -
s[:]：这是一个切片操作，它将新的逆序列表重新赋值给原列表s，从而实现了字符串列表的反转。
541. 反转字符串II
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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 个字符中的前 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:
输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "bacdfeg"
class Solution:
def reverseStr(self, s: str, k: int) -> str:
"""
1. 使用range(start, end, step)来确定需要调换的初始位置
2. 对于字符串s = 'abc'，如果使用s[0:999] ===> 'abc'。字符串末尾如果超过最大长度，则会返回至字符串最后一个值，这个特性可以避免一些边界条件的处理。
3. 用切片整体替换，而不是一个个替换.
"""
def reverse_substring(text):
left, right = 0, len(text) - 1
while left < right:
text[left], text[right] = text[right], text[left]
left += 1
right -= 1
return text
res = list(s) # 将输入字符串转换为字符列表，以便后续修改
for cur in range(0, len(s), 2 * k): # 以 2*k 为步长遍历字符串
res[cur: cur + k] = reverse_substring(res[cur: cur + k]) # 对每个块内的字符进行反转
return ''.join(res) # 将字符列表转换回字符串并返回
-
reverse_substring(text)函数：这个函数接受一个字符串text，然后使用双指针技巧反转字符串。它通过不断交换字符来实现反转，最终返回反转后的字符串。 -
res = list(s)：这一行代码将输入的字符串s转换为字符列表res，以便后续可以通过索引修改其中的字符。 -
for cur in range(0, len(s), 2 * k)：这是一个for循环，它以步长2 * k遍历字符串，其中cur是当前块的起始位置。每次循环处理一个块。 -
res[cur: cur + k] = reverse_substring(res[cur: cur + k])：在循环内部，对每个块的字符列表进行了反转操作。具体来说，它使用reverse_substring函数对当前块内的字符进行反转，并将反转后的结果赋值回res列表中的相应位置。 -
return ''.join(res)：最后，将字符列表res转换回字符串，并返回最终的结果。
这段代码的主要思路是将字符串分成块，对每个块内的字符进行反转，最后将块拼接在一起。这样就实现了按照长度为 k 的块进行反转的操作。时间复杂度取决于字符串的长度，但是对于每个块内的字符反转，它的时间复杂度是 O(k)，因此总的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是字符串的长度。
剑指Offer 05.替换空格
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请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。
示例 1： 输入：s = "We are happy."
输出："We%20are%20happy."
法一：添加空列表，添加匹配的结果
class Solution:
def replaceSpace(self, s: str) -> str:
res = []
for i in range(len(s)):
if s[i] == ' ':
res.append('%20')
else:
res.append(s[i])
return ''.join(res)-
res = []：这一行代码创建一个空的列表res，用于存储替换后的字符。 -
for i in range(len(s)):：这是一个for循环，它遍历字符串s中的每个字符，使用索引i来访问每个字符。 -
在循环内部，使用条件语句检查当前字符是否是空格
s[i] == ' '。如果是空格，就执行以下操作：res.append('%20')：将%20添加到列表res中，以替换空格。
-
如果当前字符不是空格（
else分支），就执行以下操作：res.append(s[i])：将原字符添加到列表res中，以保持字符不变。
-
return ''.join(res)：最后，将列表中的字符使用join方法拼接成一个字符串，并返回这个字符串作为结果。
法二：使用replace
class Solution:
def replaceSpace(self, s: str) -> str: s.replace(' ', '%20')：这一行代码调用了字符串 s 的 replace 方法，用于将字符串中的空格 ' ' 替换为 %20。这个方法会返回一个新的字符串，其中空格被替换为 %20。
151.翻转字符串里的单词
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给定一个字符串，逐个翻转字符串中的每个单词。
示例 1：
输入: "the sky is blue"
输出: "blue is sky the"
示例 2：
输入: " hello world! "
输出: "world! hello"
解释: 输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。
示例 3：
输入: "a good example"
输出: "example good a"
解释: 如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。
class Solution:
def reverseWords(self, s: str) -> str:
# 删除前后空白
s = s.strip()
# 反转整个字符串
s = s[::-1]
# 将字符串拆分为单词，并反转每个单词
s = ' '.join(word[::-1] for word in s.split())
return s-
s = s.strip()：这一行代码用于删除字符串两端的空白字符（包括空格、制表符和换行符等），确保字符串没有前导和尾随的空格。 -
s = s[::-1]：这一行代码通过切片操作将整个字符串反转。[::-1]表示从字符串末尾向前逆序遍历，实现字符串反转。 -
s = ' '.join(word[::-1] for word in s.split())：这一行代码实现了将字符串拆分为单词，并反转每个单词后重新拼接成字符串。具体操作如下：s.split()：将字符串按照空格拆分成一个单词列表。word[::-1] for word in s.split()：使用列表推导式，对每个单词进行反转，得到一个反转后的单词列表。' '.join(...)：将反转后的单词列表用空格拼接成一个字符串，这样单词之间仍然以空格分隔。
剑指Offer58-II.左旋转字符串
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class Solution:
def reverseLeftWords(self, s: str, n: int) -> str:
return s[n:] + s[:n]
-
s[n:]：这部分代码表示从字符串s的第n个字符开始到末尾的子字符串。它实际上提取了字符串s中从第n个字符到末尾的部分。 -
s[:n]：这部分代码表示从字符串s的开头到第n个字符的子字符串。它实际上提取了字符串s中从开头到第n个字符的部分。 -
s[n:] + s[:n]：将第1步和第2步提取的两个子字符串进行拼接，即将原字符串s