零基础代码随想录【Day8】|| 344.反转字符串 ， 541. 反转字符串II， 卡码网：54.替换数字 ， 151.翻转字符串里的单词，卡码网：55.右旋转字符串

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DAY8

 344.反转字符串 

解题思路&代码

 541. 反转字符串II

解题思路&代码

方法一：双指针收缩进行反转

方法二：revers函数进行反转

卡码网：54.替换数字 

解题思路&代码

151.翻转字符串里的单词 

解题思路&代码

卡码网：55.右旋转字符串 

解题思路&代码

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DAY8

 344.反转字符串 

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"]

建议： 本题是字符串基础题目，就是考察 reverse 函数的实现，同时也明确一下 平时刷题什么时候用 库函数，什么时候 不用库函数 

如果题目关键的部分直接用库函数就可以解决，建议不要使用库函数。

如果库函数仅仅是 解题过程中的一小部分，并且你已经很清楚这个库函数的内部实现原理的话，可以考虑使用库函数。

题目链接/文章讲解/视频讲解：代码随想录

解题思路&代码

思路：双指针两端收缩，每次交换两头的元素即可，这双指针收缩一类题有统一的写法

class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int l = 0;
        int r = s.length - 1;
        while(l < r){
            char temp = s[l];
            s[l] = s[r];
            s[r] = temp;
            l++;
            r--;
        }
    }
}

 541. 反转字符串II

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"

建议：本题又进阶了，自己先去独立做一做，然后在看题解，对代码技巧会有很深的体会。 

题目链接/文章讲解/视频讲解：代码随想录

解题思路&代码

方法一：双指针收缩进行反转

思路：解题关键在于明白每次遍历都是2k为一个单位进行，以及末尾判断剩余数是否超过k

class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] ch = s.toCharArray();//字符串转换为字符串数组
        for(int i = 0;i < ch.length;i += 2 * k){//核心是要发现它每次都遍历2k个字符，for循环可以直接实现这一点，while不能，要区分开来什么时候用哪个
            int start = i;
            // 判断尾数够不够k个来取决end指针的位置
            int end = Math.min(ch.length - 1,start + k - 1);//取两者之间的小者
            while(start < end){//经典的交换两头进行反转,双指针收缩
                
                char temp = ch[start];
                ch[start] = ch[end];
                ch[end] = temp;

                start++;
                end--;
            }
        }
        return new String(ch);//将字符串数组转换为字符串
    }
}

方法二：revers函数进行反转

思路：通过if条件判断边界条件，要熟悉这种写法

class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        // 1. 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
        for (int i = 0; i< ch.length; i += 2 * 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 <= ch.length) {
                reverse(ch, i, i + k -1);
                //continue意味着只要满足这个条件就一直循环下去
                continue;
            }
            // 3. 剩余字符少于 k 个，则将剩余字符全部反转
            reverse(ch, i, ch.length - 1);
        }
        return  new String(ch);

    }
    // 定义翻转函数
    public void reverse(char[] ch, int i, int j) {
    for (; i < j; i++, j--) {
        char temp  = ch[i];
        ch[i] = ch[j];
        ch[j] = temp;
    }

    }
}

卡码网：54.替换数字 

给定一个字符串 s，它包含小写字母和数字字符，请编写一个函数，将字符串中的字母字符保持不变，而将每个数字字符替换为number。

例如，对于输入字符串 "a1b2c3"，函数应该将其转换为 "anumberbnumbercnumber"。对于输入字符串 "a5b"，函数应该将其转换为 "anumberb"

输入：一个字符串 s,s 仅包含小写字母和数字字符。输出：打印一个新的字符串，其中每个数字字符都被替换为了number

样例输入：a1b2c3

样例输出：anumberbnumbercnumber

建议：对于线性数据结构，填充或者删除，后序处理会高效的多。好好体会一下。

题目链接/文章讲解：代码随想录

解题思路&代码

思路：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。（对java里的类函数要多多积累，大大节约代码）

如果想把这道题目做到极致，就不要只用额外的辅助空间了！ （不过使用Java刷题的录友，一定要使用辅助空间，因为Java里的string不能修改）

首先扩充数组到每个数字字符替换成 "number" 之后的大小。

然后从后向前替换数字字符，也就是双指针法，过程如下：i指向新长度的末尾，j指向旧长度的末尾。 

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整体向后移动。

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String s = in.nextLine();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();//创建新的空字符串存储变换后的字符串
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if (Character.isDigit(s.charAt(i))) {//判断该字符是否数字
                sb.append("number");
            }else sb.append(s.charAt(i));//若该字符为数字，则添加number，若不是正常添加字符
        }
        System.out.println(sb);
    }
}

151.翻转字符串里的单词 

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。

建议：这道题目基本把刚刚做过的字符串操作都覆盖了，不过就算知道解题思路，本题代码并不容易写，要多练一练。 

题目链接/文章讲解/视频讲解：代码随想录

解题思路&代码

思路：先不考虑空格，hello world 进行反转，得到 dlrow olleh，再分别对单词内部反转，得到world hello即所求结果，下一个难点在于如何删除多余空格，这里反转这是其中一小步，可以用reverse函数，结合数组章节中的移除元素，双指针方法删除空格（特殊点在于要留下一个空格，而非全删）

• 移除多余空格
• 将整个字符串反转
• 将每个单词反转

 ，

class Solution {
   /**
     * 不使用Java内置方法实现
     * 

     * 1.去除首尾以及中间多余空格
     * 2.反转整个字符串
     * 3.反转各个单词
     */
    public String reverseWords(String s) {
        // System.out.println("ReverseWords.reverseWords2() called with: s = [" + s + "]");
        // 1.去除首尾以及中间多余空格
        StringBuilder sb = removeSpace(s);
        // 2.反转整个字符串
        reverseString(sb, 0, sb.length() - 1);
        // 3.反转各个单词
        reverseEachWord(sb);
        return sb.toString();
    }

    private StringBuilder removeSpace(String s) {
        // System.out.println("ReverseWords.removeSpace() called with: s = [" + s + "]");
        int start = 0;
        int end = s.length() - 1;
        while (s.charAt(start) == ' ') start++;//去除首尾的空格
        while (s.charAt(end) == ' ') end--;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (start <= end) {//去除中间的空格，并且由于if中的第二句判断只会留下第一个空格，后续空格都会删除
            char c = s.charAt(start);
            if (c != ' ' || sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
                sb.append(c);
            }
            start++;
        }
        // System.out.println("ReverseWords.removeSpace returned: sb = [" + sb + "]");
        return sb;
    }

    /**
     * 反转字符串指定区间[start, end]的字符
     */
    public void reverseString(StringBuilder sb, int start, int end) {
        // System.out.println("ReverseWords.reverseString() called with: sb = [" + sb + "], start = [" + start + "], end = [" + end + "]");
        while (start < end) {//输入start，end一步到位直接自动对区域内的字符串进行反转
            char temp = sb.charAt(start);
            sb.setCharAt(start, sb.charAt(end));
            sb.setCharAt(end, temp);
            start++;
            end--;
        }
        // System.out.println("ReverseWords.reverseString returned: sb = [" + sb + "]");
    }

    private void reverseEachWord(StringBuilder sb) {
        int start = 0;
        int end = 1;
        int n = sb.length();
        while (start < n) {
            while (end < n && sb.charAt(end) != ' ') {
                end++;
            }//直到end=n，也就是到达第一个空格处时停止while语句
            reverseString(sb, start, end - 1);
            start = end + 1;//用来终止while循环
            end = start + 1;
        }
    }
}

卡码网：55.右旋转字符串 

字符串的右旋转操作是把字符串尾部的若干个字符转移到字符串的前面。给定一个字符串 s 和一个正整数 k，请编写一个函数，将字符串中的后面 k 个字符移到字符串的前面，实现字符串的右旋转操作。

例如，对于输入字符串 "abcdefg" 和整数 2，函数应该将其转换为 "fgabcde"。

输入：输入共包含两行，第一行为一个正整数 k，代表右旋转的位数。第二行为字符串 s，代表需要旋转的字符串。

输出：输出共一行，为进行了右旋转操作后的字符串。

建议：题解中的解法如果没接触过的话，应该会想不到

题目链接/文章讲解：

代码随想录

解题思路&代码

思路：不能申请额外空间，只能在本串上操作。 （Java不能在字符串上修改，所以使用java一定要开辟新空间）

通过 整体倒叙，把两段子串顺序颠倒，两个段子串里的的字符在倒叙一把，负负得正，这样就不影响子串里面字符的顺序了

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = Integer.parseInt(in.nextLine());
        String s = in.nextLine();

        int len = s.length();  //获取字符串长度
        char[] chars = s.toCharArray();
        reverseString(chars, 0, len - 1);  //反转整个字符串
        reverseString(chars, 0, n - 1);  //反转前一段字符串，此时的字符串首尾尾是0,n - 1
        reverseString(chars, n, len - 1);  //反转后一段字符串，此时的字符串首尾尾是n,len - 1
        
        System.out.println(chars);

    }

    public static void reverseString(char[] ch, int start, int end) {
        //异或法反转字符串，参照题目 344.反转字符串的解释
        while (start < end) {
            ch[start] ^= ch[end];
            ch[end] ^= ch[start];
            ch[start] ^= ch[end];
            start++;
            end--;
        }
    }
}