シンプルな反転では物足りない、派手な反転が欲しい
541. 文字列を反転する II
文字列 s と整数 k を指定すると、文字列の先頭から数えて 2k 文字が数えられるたびに、2k 文字の最初の k 文字が反転されます。
残りの文字が k 未満の場合は、残りの文字をすべて反転します。
残りの文字が 2k 未満で k 以上の場合、最初の k 文字を反転し、残りはそのままにしておきます。
例:
入力: s = "abcdefg"、k = 2
出力: "bacdfeg"
一連の考え
この問題は実際にはシミュレーションであり、問題に規定されている逆転ルールを実装すれば十分です。
学生によっては、大量のロジック コードを作成したり、2,000 文字ごとに最初の k 文字のカウンターを設定して 2,000 文字をカウントし、その後最初の k 文字をカウントしたりする場合があります。
実際、文字列を走査するプロセスでは、i += (2 * k) として、毎回 2 * k だけ移動し、反転間隔が必要かどうかを判断します。
検索したいのは 2*k 間隔ごとの開始点であるため、この方法でプログラムを作成するとはるかに効率的になります。
したがって、一定のルールに従って文字列を 1 つずつ処理する必要がある場合は、for ループ内の式について大騒ぎすることを検討してください。
性能は以下の通りです。
それでは、ここでの特定の反転ロジックについては、ライブラリ関数を使用する必要がありますか? 実際、それが実用的であるかどうかは問題ではありません。反転を実現するために reverse を使用することは何も問題ありません。
C++ コード
C++ライブラリ関数 reverse を使用したバージョンは以下のとおりです。
class Solution {
public:
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;
}
};
次に、独自の reverse 関数を実装することもできます。これはトピック344「文字列の反転」と実際には同じです。
以下で実装したリバース関数間隔は、左閉右閉区間であり、コードは次のとおりです。
class Solution {
public:
void reverse(string& s, int start, int end) {
for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
swap(s[i], s[j]);
}
}
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, i, i + k - 1);
continue;
}
// 3. 剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。
reverse(s, i, s.size() - 1);
}
return s;
}
};
別の考え方
class Solution {
public:
string reverseStr(string s, int k) {
int n = s.size(),pos = 0;
while(pos < n){
//剩余字符串大于等于k的情况
if(pos + k < n) reverse(s.begin() + pos, s.begin() + pos + k);
//剩余字符串不足k的情况
else reverse(s.begin() + pos,s.end());
pos += 2 * k;
}
return s;
}
};
他の言語バージョン
子:
char * reverseStr(char * s, int k){
int len = strlen(s);
for (int i = 0; i < len; i += (2 * k)) {
//判断剩余字符是否少于 k
k = i + k > len ? len - i : k;
int left = i;
int right = i + k - 1;
while (left < right) {
char temp = s[left];
s[left++] = s[right];
s[right--] = temp;
}
}
return s;
}
ジャワ:
//解法一
class Solution {
public String reverseStr(String s, int k) {
StringBuffer res = new StringBuffer();
int length = s.length();
int start = 0;
while (start < length) {
// 找到k处和2k处
StringBuffer temp = new StringBuffer();
// 与length进行判断,如果大于length了,那就将其置为length
int firstK = (start + k > length) ? length : start + k;
int secondK = (start + (2 * k) > length) ? length : start + (2 * k);
//无论start所处位置,至少会反转一次
temp.append(s.substring(start, firstK));
res.append(temp.reverse());
// 如果firstK到secondK之间有元素,这些元素直接放入res里即可。
if (firstK < secondK) { //此时剩余长度一定大于k。
res.append(s.substring(firstK, secondK));
}
start += (2 * k);
}
return res.toString();
}
}
//解法二(似乎更容易理解点)
//题目的意思其实概括为 每隔2k个反转前k个,尾数不够k个时候全部反转
class Solution {
public String reverseStr(String s, int k) {
char[] ch = s.toCharArray();
for(int i = 0; i < ch.length; i += 2 * k){
int start = i;
//这里是判断尾数够不够k个来取决end指针的位置
int end = Math.min(ch.length - 1, start + k - 1);
//用异或运算反转
while(start < end){
ch[start] ^= ch[end];
ch[end] ^= ch[start];
ch[start] ^= ch[end];
start++;
end--;
}
}
return new String(ch);
}
}
// 解法二还可以用temp来交换数值,会的人更多些
class Solution {
public String reverseStr(String s, int k) {
char[] ch = s.toCharArray();
for(int i = 0;i < ch.length;i += 2 * k){
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);
while(start < end){
char temp = ch[start];
ch[start] = ch[end];
ch[end] = temp;
start++;
end--;
}
}
return new String(ch);
}
}
// 解法3
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;
}
// 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;
}
}
}
パイソン:
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)
for cur in range(0, len(s), 2 * k):
res[cur: cur + k] = reverse_substring(res[cur: cur + k])
return ''.join(res)
Python3 (v2):
class Solution:
def reverseStr(self, s: str, k: int) -> str:
# Two pointers. Another is inside the loop.
p = 0
while p < len(s):
p2 = p + k
# Written in this could be more pythonic.
s = s[:p] + s[p: p2][::-1] + s[p2:]
p = p + 2 * k
return s
行く:
func reverseStr(s string, k int) string {
ss := []byte(s)
length := len(s)
for i := 0; i < length; 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 <= length {
reverse(ss[i:i+k])
} else {
reverse(ss[i:length])
}
}
return string(ss)
}
func reverse(b []byte) {
left := 0
right := len(b) - 1
for left < right {
b[left], b[right] = b[right], b[left]
left++
right--
}
}
JavaScript:
/**
* @param {string} s
* @param {number} k
* @return {string}
*/
var reverseStr = function(s, k) {
const len = s.length;
let resArr = s.split("");
for(let i = 0; i < len; i += 2 * k) {
// 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
let l = i - 1, r = i + k > len ? len : i + k;
while(++l < --r) [resArr[l], resArr[r]] = [resArr[r], resArr[l]];
}
return resArr.join("");
};
タイプスクリプト:
function reverseStr(s: string, k: number): string {
let left: number, right: number;
let arr: string[] = s.split('');
let temp: string;
for (let i = 0, length = arr.length; i < length; i += 2 * k) {
left = i;
right = (i + k - 1) >= length ? length - 1 : i + k - 1;
while (left < right) {
temp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = temp;
left++;
right--;
}
}
return arr.join('');
};
迅速:
func reverseStr(_ s: String, _ k: Int) -> String {
var ch = Array(s)
for i in stride(from: 0, to: ch.count, by: 2 * k) {
var left = i
var right = min(s.count - 1, left + k - 1)
while left < right {
(ch[left], ch[right]) = (ch[right], ch[left])
left += 1
right -= 1
}
}
return String(ch)
}
C#:
public class Solution
{
public string ReverseStr(string s, int k)
{
Span<char> span = s.ToCharArray().AsSpan();
for (int i = 0; i < span.Length; i += 2 * k)
{
span[i + k < span.Length ? i..(i + k) : i..].Reverse();
}
return span.ToString();
}
}
スカラ:
バージョン 1: (通常の解決策)
object Solution {
def reverseStr(s: String, k: Int): String = {
val res = s.toCharArray // 转换为Array好处理
for (i <- s.indices by 2 * k) {
// 如果i+k大于了res的长度,则需要全部翻转
if (i + k > res.length) {
reverse(res, i, s.length - 1)
} else {
reverse(res, i, i + k - 1)
}
}
new String(res)
}
// 翻转字符串,从start到end
def reverse(s: Array[Char], start: Int, end: Int): Unit = {
var (left, right) = (start, end)
while (left < right) {
var tmp = s(left)
s(left) = s(right)
s(right) = tmp
left += 1
right -= 1
}
}
}
バージョン 2: 最初に grouped を使用して k ごとに分割し、次に zipWithIndex を使用して各配列のインデックスを追加し、次にマップを使用して変換を実行します。インデックス %2==0 の場合は、反転する必要があることを意味します。それ以外の場合は、反転する必要があります。変更されないままになり、最終的に文字列に変換されます
object Solution {
def reverseStr(s: String, k: Int): String = {
// s = "abcdefg", k = 2
s.grouped(k) // Iterator ["ab", "cd", "ef", "g"]
.zipWithIndex // Iterator [("ab", 0), ("cd", 1), ("ef", 2), ("g", 3)]
.map {
case (subStr, index) =>
if (index % 2 == 0) subStr.reverse else subStr
}
.mkString
}
}
バージョン 3: (再帰的)
import scala.annotation.tailrec
object Solution {
def reverseStr(s: String, k: Int): String = {
@tailrec // 这个函数已经优化成了尾递归
def reverse(s: String, needToReverse: Boolean, history: String): String = {
// 截取前k个字符(判断是否翻转)
val subStr = if (needToReverse) s.take(k).reverse else s.take(k)
// 如果字符串长度小于k,返回结果
// 否则,对于剩余字符串进行同样的操作
if (s.length < k) history + subStr
else reverse(s.drop(k), !needToReverse, history + subStr)
}
reverse(s, true, "")
}
}
さび:
impl Solution {
pub fn reverse(s: &mut Vec<char>, mut begin: usize, mut end: usize){
while begin < end {
let temp = s[begin];
s[begin] = s[end];
s[end] = temp;
begin += 1;
end -= 1;
}
}
pub fn reverse_str(s: String, k: i32) -> String {
let len = s.len();
let k = k as usize;
let mut s = s.chars().collect::<Vec<_>>();
for i in (0..len).step_by(2 * k) {
if i + k < len {
Self::reverse(&mut s, i, i + k - 1);
}
else {
Self::reverse(&mut s, i, len - 1);
}
}
s.iter().collect::<String>()
}
}