代码随想录第八天 LeetCode 344、541、剑指Offer 05、151、剑指Offer58 （字符串）

字符串简介

首先还是来简单介绍一下字符串，首先区别一下c++中char *、char []、string的区别：

char *是一个指向字符串的指针，可以直接使用字符串赋值，如char *s = "abc"。
char []本质上是一个数组，变量名指向数组的第一个元素，如char str[5]。另外注意字符型数组最后一个元素会存放一个\0。例如char str[5] = {"abcde"};是不合法的，因为末尾必须有一个\0。
string是c++中的一个类，拥有自己封装好的类成员函数。

下面复习一下string类的一些常用函数：

//初始化
//string也是类，可以像vector以及其他的c++容器类似的方式初始化
string s1("abc");
string s2(s1);
string s3(10,'a'); //初始化10个a
string s4 = "tuboshu"; //c风格的初始化//获取长度
s1.size();
s1.length(); //两者本质上相同//添加
s1.append(s2); //go中也是这样拼接的
s1.push_back('a');
s1.insert(...); //insert函数重载有很多但是不常用到//查找
int index = s4.find("bo"); //返回一个index是"bo"字符穿首次出现的首字母的位置//删除
s4.erase(s4.begin(),s4.begin() + 2); //删除指定位置
s4.erase(2); //删除从下标2到结束的字符串
s4.erase(2,2); //删除从下标2开始长度为2的字符串//substr获取字串 substr(pos,len) pos的下标从0开始
string s5 = s4.substr(1); //获取s4的第2个元素到结束构成字串
string s6 = s4.substr(2,1); //从s4的第2个元素长度为1的字串
string s7 = s4.substr(s4.find("b"));

另外，因为重载了+运算符，所以string类型的拼接可以直接使用运算符操作。
参考文章：C++string类常用方法。

344.反转字符串

两种方法：1.直接调用reverse()函数
2.双指针法，两个指针分别从头尾向内收缩完成交换：

 void reverseString(vector<char>& s) {int left = 0;int right = s.size()-1;while(left<right){swap(s[left++],s[right--]);}}

本题没什么好说的，可以对比一下206. 反转链表。

541. 反转字符串 II

本题翻转的逻辑和上一题一模一样，只不过在遍历字符串时需要注意一些细节，也就是模拟的过程。另外需要处理一下遍历到末尾时的特殊情况。
代码如下：

 string reverseStr(string s, int k) {for(int i = 0; i < s.size(); ){//分为两种情况，一种是剩下的字符小于k，另一种是大于等于kif(s.size() - i >= k){int left = i;int right = i + k - 1;while(left < right){swap(s[left++],s[right--]);}//模拟过程的时候i每次增加2ki += 2 * k;}else{int left = i;int right = s.size() - 1;while(left < right){swap(s[left++],s[right--]);}break;}}return s;}

翻转子字符串的逻辑这里可以直接使用reverse()函数代替更简洁。

剑指 Offer 05. 替换空格

很明显本题输出字符串的size和输入的不同，所以有一个resize()的操作。卡哥说不申请额外空间完成，这种类似移除元素一般用双指针法，但是本题是从后往前遍历，这样就可以避免从前往后遍历时的时间复杂度为O(n^2)。

先找出空格的个数，然后重新分配字符串长度，这里应该是原来的size加2*空格数量，因为空格本身也占用一个位置。。然后就是替换的逻辑。
代码如下：

class Solution {public:string replaceSpace(string s) {int count = 0;int size = s.size();for(int i = 0; i < s.size(); i++){if(s[i] == ' ') count++;}if(count == 0) return s;s.resize(size + count * 2);int left = size - 1;int right = s.size() - 1;while(left >= 0){if(s[left] != ' '){s[right--] = s[left--];continue;}s[right--] = '0';s[right--] = '2';s[right--] = '%';left--;}return s;}
};

151. 反转字符串中的单词

本题的确很烦人，代码看起来很简洁，实际上背后隐藏了很多逻辑和情况。

大体思路首先应该去掉多余空格，包括头尾和中间的多余空格，然后再翻转，翻转的逻辑使用先整体再部分，也是很巧妙的一种思路。
仔细想一下可以发现去除多余空格可以将所有空格全部删除，并在两个单词之间补上需要的空格，这样就不需要分开讨论了，就变成了删除字符串元素的题，再做一些特殊处理，代码如下：

     int slow = 0 , fast = 0;//去空格for(;fast < s.size(); fast++){if(s[fast] != ' '){if(slow != 0) s[slow++] = ' ';while(fast < s.size() && s[fast] != ' '){s[slow] = s[fast];slow++;fast++;}}}

使用双指针法，快指针指向主要用来遍历数组，慢指针指向需要更新当前元素的位置。这里为什么要在s[fast] != ' '里加一个while循环呢，因为进入条件后首先需要判断的是是否需要补空格，在一个完整的单词后补空格是需要移动慢指针的，所以当s[fast] != ' '也就是遍历遇到需要保留下来的元素时，应该把一个完整的单词处理完再进入下一次循环。或者反过来想一下，如果这样写：

 for(;fast < s.size(); fast++){if(s[fast] != ' '){if(slow != 0) s[slow++] = ' ';s[slow] = s[fast];slow++;fast++;}}}

这就是一个普通的移除元素的逻辑，这样会导致每次遇到一个字母都会在后面加一个空格，显然是不对的。在while循环中加入fast < s.size()判断是防止遍历到最后一个元素时fast++导致内存读取错误。

接下来就是部分翻转的逻辑：

//翻转int pos = 0;for(int i = 0; i < s.size(); i++){if(s[i] == ' '){reverse(s.begin() + pos, s.begin() + i);pos = i + 1;}if(i == s.size() - 1) reverse(s.begin() + pos, s.end());}

其实一开始我是这样写的：

//翻转int pos = 0;for(int i = 0; i < s.size(); i++){if(s[i] == ' '){reverse(s.begin() + pos, s.begin() + i);pos = i + 1;}}

这样会导致最后一个单词不能正常翻转，因为reverse()函数是左闭右开的，所以另外加一个特殊处理，或者像卡哥一样自己写一个左闭右闭的reverse函数。
最后是完整的代码：

class Solution {public:string reverseWords(string s) {int slow = 0 , fast = 0;//去空格for(;fast < s.size(); fast++){if(s[fast] != ' '){if(slow != 0) s[slow++] = ' ';while(fast < s.size() && s[fast] != ' '){s[slow] = s[fast];slow++;fast++;}}}s.resize(slow);reverse(s.begin(), s.end());//翻转int pos = 0;for(int i = 0; i < s.size(); i++){if(s[i] == ' '){reverse(s.begin() + pos, s.begin() + i);pos = i + 1;}if(i == s.size() - 1) reverse(s.begin() + pos, s.end());}return s;}
};

总结一下，双指针法的思想固然重要，但是想要能一次写出AC出来的代码，对细节和多种情况的把握才是关键。

剑指Offer58-II.左旋转字符串

在空间复杂度为O(1)的情况下，使用整体+部分翻转达成左旋效果，还是比较简单的。
代码如下：

string reverseLeftWords(string s, int n) {reverse(s.begin(), s.begin() + n);reverse(s.begin() + n, s.end());reverse(s.begin(), s.end());return s;}

还是要注意reverse()在翻转字符串时的效果。