6.Z 字形变换

题目:6.Z 字形变换

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"。

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 = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
输出："PAHNAPLSIIGYIR"

• 示例 2：

输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
输出："PINALSIGYAHRPI"
解释：
P     I    N
A   L S  I G
Y A   H R
P     I

• 示例 3：

输入：s = "A", numRows = 1
输出："A"

• 提示：

1 <= s.length <= 1000
s 由英文字母（小写和大写）、',' 和 '.' 组成
1 <= numRows <= 1000

思路

创建一个 StringBuilder 数组来保存每行的字符。遍历字符串，并按 Z 字形的顺序将字符放入相应的行中，然后再将每一行拼接起来，得到最终的结果。

1. 边界情况处理：

   • 如果只有一行 (numRows == 1) 或者字符串长度小于行数 (s.length() <= numRows)，直接返回原字符串，因为这种情况下无需变换。

2. 初始化：

   • 创建一个 StringBuilder 数组 rows 来保存每行的字符。
   • currentRow 表示当前字符所在的行，初始化为 0。
   • goingDown 是一个布尔值，用来指示当前的方向。初始为 false。

3. 遍历字符串：

   • 对于字符串中的每个字符，根据当前行号 currentRow 将字符添加到对应的 StringBuilder 中。
   • 如果到达了第一行或最后一行，改变方向 (goingDown = !goingDown)。
   • 根据方向更新当前行号 currentRow：向下移动时行号加 1，向上移动时行号减 1。

4. 拼接结果：

   • 遍历所有的 StringBuilder 并将它们拼接到一起，得到最终的结果字符串。

• 时间复杂度:O(n)
• 空间复杂度:O(n)

代码

public String convert(String s, int numRows) {
    // 如果只有一行或者字符串长度小于行数，直接返回原字符串
    if (numRows == 1 || s.length() <= numRows) {
        return s;
    }
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    // 如果只有一行或者字符串长度小于行数，直接返回原字符串
    StringBuilder[] rows = new StringBuilder[numRows];
    int currentRow = 0;
    boolean goingDown = false;
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
        rows[i] = new StringBuilder();
    }
    // 遍历字符串，将字符添加到对应的行
    for (char c : s.toCharArray()) {
        rows[currentRow].append(c);
        // 当到达顶部或底部时，改变方向
        if (currentRow == 0 || currentRow == numRows - 1) {
            goingDown = !goingDown;
        }
        if (goingDown) {
            currentRow++;
        } else {
            currentRow--;
        }
    }
    // 将所有行拼接在一起
    for (StringBuilder stringBuilder : rows) {
        result.append(stringBuilder);
    }
    return result.toString();
}