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Z字形变换

news 来源：原创 2025/5/23 15:42:40

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

解题思路：

这个解法使用滑动窗口 + 哈希表来高效计算。维护一个动态窗口 `[flag, i]`，其中 `flag` 是窗口左边界，`i` 是右边界，并用 `HashMap` 记录字符的最新位置。遍历字符串时，如果当前字符 `c` 已存在且位于窗口内（`map.get(c) >= flag`），则更新窗口左边界为 `map.get(c) + 1`，并计算当前窗口长度 `i - flag` 来更新最大值 `max`。最后返回 `max` 和最后一个窗口长度的较大值，确保覆盖边界情况。

解题代码：

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        StringBuilder[] matrix = new StringBuilder[s.length()];
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            matrix[i] = new StringBuilder();
        }
        int i = 1;
        int diff = -1;
        for (char c : s.toCharArray()) {
            i += diff;
            if (i == 0 || i == numRows - 1) diff *= -1; 

            matrix[i].append(c);
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (StringBuilder row : matrix) {
            result.append(row);
        }

        return result.toString();
    }
}

代码结果：