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数据结构——字符串模拟操作题

发布时间 2023-08-30 14:49:16作者: 我好想睡觉啊

数据结构——字符串模拟操作题

反转字符串

https://leetcode.cn/problems/reverse-string/

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"]

示例 2：
输入：["H","a","n","n","a","h"]
输出：["h","a","n","n","a","H"]

思路：左右指针，左指针指向第一个元素，右指针指向最后一个元素；两两互换，依次向右向左移动；直到left<right。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void reverseString(string& s);

int main(){
    string s;
    cout << "请输入字符串：";
    while(cin >> s){
        reverseString(s);
        cout << "reverseString:";
        cout << s << endl;
    }
    return 0;
}

void reverseString(string& s){
    int left = 0,right = s.size()-1;
    string tmp;
    while(left < right){
        tmp = s.at(left);
        s.at(left) = s.at(right);
        s.at(right) = tmp.front();
        left++;
        right--;
    }
}

反转字符串II

https://leetcode.cn/problems/reverse-string-ii/submissions/

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 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 1：

输入：s = "abcdefg", k = 2
输出："bacdfeg"
示例 2：

输入：s = "abcd", k = 2
输出："bacd"

思路：因为目标是反转字符串字串，所以在反转字符串的基础上，多加一层循环，每次移动2*K，并且判断字符串剩余长度。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int reverseKString(string& s,int k);

int main(){
    int k;
    string s;
    cout << "请输入字符串和k：";
    while(cin >> s && cin>>k){
        reverseKString(s, k);
        cout << "reverseKString:";
        cout << s << endl;
    }
    return 0;
}

int reverseKString(string& s,int k){
    string tmp;
    for(int i = 0;i < s.size();i += (2 * k)){
       {
           //判断剩余字符长度
	   //当剩余长度小于k时，全部反转
           if(i + k > s.size()){
               k = s.size() - i;
           }

           int left = i,right = i + k - 1;
           while(left < right){
                tmp = s.at(left);
                s.at(left) = s.at(right);
                s.at(right) = tmp.front();
                left++;
                right--;
           }
       }
    }
    return 0;
}

替换空格

请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

思路：两种方法。
方法一：消耗额外的内存空间；
方法二：拓展原字符串，再使用双指针原地替换

注意：由于cin遇到空格会自动截断字符串，所以这里使用getline获取字符串流。

//方法一：使用额外内存空间
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string changeString(string& s);

int main(){
    string s,res;
    cout << "请输入字符串：";
    getline(cin,s);//获得字符串流，遇到换行才结束输入
    res = changeString(s);
    cout << "changeString:";
    cout << res << endl;
    return 0;
}

string changeString(string& s){
    string res;
    for(int i = 0;i < s.size();i++){
        if(s.at(i) != ' ') {
            res.push_back(s.at(i));
        }else{
            res += "%20";
        }
    }
    return res;
}

//方法二：扩展原字符串，原地替换
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void changeString(string& s);

int main(){
    string s;
    cout << "请输入字符串：";
    getline(cin,s);//获得字符串流，遇到换行才结束输入
    changeString(s);
    cout << "changeString:";
    cout << s << endl;
    return 0;
}

void changeString(string& s){
    int count = 0; // 统计空格的个数
    int sOldSize = s.size();
    for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
        if (s[i] == ' ') {
            count++;
        }
    }
    
    // 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"%20"之后的大小
    s.resize(s.size() + count * 2);
    int sNewSize = s.size();
    // 从后先前将空格替换为"%20"
    for (int right = sNewSize - 1, left = sOldSize - 1; left < right; right--, left--) {
        if (s[left] != ' ') {
            s[right] = s[left];
        } else {
            s[right] = '0';
            s[right - 1] = '2';
            s[right - 2] = '%';
            right -= 2;
        }
    }
//    return s;
}

反转单词顺序

https://leetcode.cn/problems/reverse-words-in-a-string/description/

给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。

单词 是由非空格字符组成的字符串。s 中使用至少一个空格将字符串中的 单词 分隔开。

返回 单词 顺序颠倒且 单词 之间用单个空格连接的结果字符串。

注意：输入字符串 s中可能会存在前导空格、尾随空格或者单词间的多个空格。返回的结果字符串中，单词间应当仅用单个空格分隔，且不包含任何额外的空格。
示例 1：

输入：s = "the sky is blue"
输出："blue is sky the"
示例 2：

输入：s = " hello world "
输出："world hello"
解释：反转后的字符串中不能存在前导空格和尾随空格。
示例 3：

输入：s = "a good example"
输出："example good a"
解释：如果两个单词间有多余的空格，反转后的字符串需要将单词间的空格减少到仅有一个。

思路：先删除多余空格，整体反转，再单词子串反转

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string reverseWords(string s);
void reverse(string& s, int start, int end);
void removeExtraSpaces(string& s);

int main(){
    string s;
    string res;
    cout << "请输入字符串：";
    getline(cin,s);//获得字符串流，遇到换行才结束输入
    res = reverseWords(s);
    cout << "changeString:";
    cout << res << endl;
    return 0;
}

void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭右闭 []
    for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
        swap(s[i], s[j]);
    }
}

void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。
    int slow = 0;
    for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //
        if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。
            if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。
            while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。
                s[slow++] = s[i++];
            }
        }
    }
    s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
}

string reverseWords(string s) {
    removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。
    reverse(s, 0, s.size() - 1);
    int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。
    for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) {
        if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。
            reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
            start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
        }
    }
    return s;
}