java练习（37）

ps:题目来自力扣

Z字形交换

将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 "PAYPALISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：

P   A   H   N
A P L S I I G
Y   I   R

之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如："PAHNAPLSIIGYIR"。

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        // 如果行数为 1 或者行数大于等于字符串长度，直接返回原字符串
        if (numRows == 1 || numRows >= s.length()) {
            return s;
        }

        // 用于存储每一行的字符串
        StringBuilder[] rows = new StringBuilder[numRows];
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            rows[i] = new StringBuilder();
        }

        int currentRow = 0;
        // 方向，1 表示向下，-1 表示向上
        int direction = 1;

        for (char c : s.toCharArray()) {
            rows[currentRow].append(c);
            // 到达第一行，改变方向为向下
            if (currentRow == 0) {
                direction = 1;
            } 
            // 到达最后一行，改变方向为向上
            else if (currentRow == numRows - 1) {
                direction = -1;
            }
            // 根据方向移动到下一行
            currentRow += direction;
        }

        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (StringBuilder row : rows) {
            result.append(row);
        }

        return result.toString();
    }
}

代码解释

本题要求将给定字符串 s 按照指定的行数 numRows 进行 Z 字形排列，然后从左往右逐行读取排列后的字符，生成一个新的字符串。我们可以通过模拟 Z 字形排列的过程来解决这个问题。

具体步骤

1. 处理特殊情况：
   • 如果 numRows 为 1 或者 numRows 大于等于字符串 s 的长度，直接返回原字符串，因为此时 Z 字形排列就是原字符串本身。
2. 初始化存储结构：
   • 创建一个长度为 numRows 的 StringBuilder 数组 rows，用于存储每一行的字符。
   • 对数组中的每个元素进行初始化，创建一个空的 StringBuilder 对象。
3. 模拟 Z 字形排列过程：
   • 初始化当前行 currentRow 为 0，方向 direction 为 1（表示向下）。
   • 遍历字符串 s 中的每个字符：
     • 将当前字符添加到 rows[currentRow] 中。
     • 如果 currentRow 为 0，说明到达了第一行，将方向改为向下（direction = 1）。
     • 如果 currentRow 为 numRows - 1，说明到达了最后一行，将方向改为向上（direction = -1）。
     • 根据方向更新 currentRow 的值（currentRow += direction）。
4. 合并结果：
   • 创建一个新的 StringBuilder 对象 result。
   • 遍历 rows 数组，将每个 StringBuilder 中的字符添加到 result 中。
5. 返回结果：
   • 将 result 转换为字符串并返回。

复杂度分析

• 时间复杂度：，其中  是字符串 s 的长度。因为只需要遍历一次字符串。
• 空间复杂度：，主要用于存储每一行的字符，空间开销与字符串长度成正比。