Z 字形排列

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系列：刷题之Python
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问题描述

将一个给定字符串根据给定的行数，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

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

L   C   I   R
E T O E S I I G
E   D   H   N
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："LCIRETOESIIGEDHN"。

请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：

string convert(string s, int numRows);

示例 1:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 3
输出: "LCIRETOESIIGEDHN"

示例 2:
输入: s = "LEETCODEISHIRING", numRows = 4
输出: "LDREOEIIECIHNTSG"
解释:
L     D     R
E   O E   I I
E C   I H   N
T     S     G

解决方案

class Solution:

    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:

        len_str = len(s)
        mid_num = numRows - 2
        len_cycle = numRows + mid_num
        col_cycle = numRows - 1
        numCols = (len_str // len_cycle + 1) * col_cycle
        array = [["!" for i in range(numCols)] for j in range(numRows)]
        sum_index = numRows - 1
        mid_index = []

        for i in range(1, sum_index):
            mid_index.append([i, sum_index-i])


        remain_num = len_str % len_cycle
        add_str = "!" * remain_num
        s += add_str
        len_newstr = len(s)

        for i in range(len_newstr // len_cycle):

            for j in range(numRows):

                array[j][col_cycle * i] = s[j + len_cycle * i]

            for k in range(mid_num):

                array[mid_index[k][0]][mid_index[k][1]+i*col_cycle] = s[numRows+len_cycle * i+k]


        new_s = ""

        for i in array:

            for j in i:

                if j != "!":
                    new_s += j


        return new_s


sol = Solution()
print(sol.convert("PAYPALISHIRING", 3))

题目分析

思路

通过从左向右迭代字符串，我们可以轻松地确定字符位于 Z 字形图案中的哪一行。

算法

我们可以使用min(numRows,len(s))min(numRows,len(s))个列表来表示 Z 字形图案中的非空行。

从左到右迭代 s，将每个字符添加到合适的行。可以使用当前行和当前方向这两个变量对合适的行进行跟踪。

只有当我们向上移动到最上面的行或向下移动到最下面的行时，当前方向才会发生改变。

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {

        if (numRows == 1) return s;

        vector<string> rows(min(numRows, int(s.size())));
        int curRow = 0;
        bool goingDown = false;

        for (char c : s) {
            rows[curRow] += c;
            if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown;
            curRow += goingDown ? 1 : -1;
        }

        string ret;
        for (string row : rows) ret += row;
        return ret;
    }
};

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