面试现场
题目描述
请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%20”。例如，当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy。
import java.util.*;
public class Solution {
public String replaceSpace (StringBuffer str) {
String str1 = str.toString();
str1 = str1.replace( ” ” , “%20” );// Java中的字符串替换函数。
return new String(str1);
}
}
面试算法解析
数据结构助教说：面试时候可千万不能这么写，就算是要用，尽量还是把库函数自己手动实现一遍。面试官其实就是想考你怎么实现这个replace函数，结果你倒好，直接用了库函数，怪不得面试官夸你是个天才！而且就算你这样用了库函数实现，你的这个算法的时间复杂度是 O(n*n)。
首先替换第一个空格，变成“I%20am sad”,如下图所示。
可以看到am 和 sad 中的每个字符都往后移动了2次。紧接着替换第二个空格，得到下面的结果。
可以看到，sad中的每个字符 又向后移动了两次！
假设字符串的长度为n,对于每个空格字符，需要移动后面的O(n)个字符（这里要注意O(n)是一个近似等于，空格后面最大的字符串长度肯定是小于n的,比如说“I am sad”第一个空格后面的“am sad”长度肯定小于“I am sad”的字符串长度，我们这里取近似等于n）。如果有O(n)个空格字符，那么也就是说时间效率是O（n*n）。
优化算法思路
我们可以先遍历一次字符串，这样就可以统计出字符串空格的总数，并可以由此计算出替换之后的字符串的总长度。每替换一个空格，长度增加2，因此替换以后字符串的长度等于原来的长度加上2乘以空格数目。以”I am sad”为例，”I am sad”这个字符串的长度为8，里面有两个空格，因此替换之后字符串的长度是12。
长度12的新数组
我们从字符串的末尾的后面开始复制和替换。准备两个指针A和指针B，指针A指向原字符串的末尾，指针B指向新字符串的末尾。
接下来我们向前移动指针A，在没遇到空格前,逐个把A指向的字符复制到指针B指向的位置。
接下来A往前，碰到了第一个空格：
碰到空格后，A往前移动一个，在B之前插入%、2、0三个字符。由于“%20”是三个字符，所以B向前移动三格。
同理,接下来我们向前移动指针A，在没遇到空格前,逐个把A指向的字符复制到指针B指向的位置。
A接下来向前移动碰到空格。
同理，A往前移动一个，在B之前插入%、2、0三个字符。由于“%20”是三个字符，所以B向前移动三格。
最后，将A的字符复制到B，结束。
Java
import java.util.*;
public class Solution {
public String replaceSpace(StringBuffer str) {
String str1 = str.toString();
if(str1.equals(""))
return str1;
char [] strArray = str1.toCharArray();
int i =0;
int lengthSpace = 0;
while(i < strArray.length)
{
if(strArray[i] == ' ')
lengthSpace++;// 计算空格数目
i++;
}
int newStrLength = strArray.length + lengthSpace*2;//计算替换后的字符串长度
char [] newStr = new char[newStrLength];
int j = newStrLength-1;
i = strArray.length - 1;
while(i >= 0)
{
if(strArray[i] != ' ') //如果没碰见空格，直接复制，并向前移动
{
newStr[j--] = strArray[i--];
}else{ //如果碰见空格了，新字符串前加三个字符%20
newStr[j--] = '0';//然后新字符串往前移动3格，老字符串移动一格。
newStr[j--] = '2';
newStr[j--] = '%';
i--;
}
}
return new String(newStr);
}
}
C++
class Solution {
public:
void replaceSpace(char *str,int length) {
//遍历一边字符串找出空格的数量
if(str==NULL||length<0)
return ;
int i=0;
int oldnumber=0;//记录以前的长度
int replacenumber=0;//记录空格的数量
while(str[i]!='\0')
{
oldnumber++;
if(str[i]==' ')
{
replacenumber++;
}
i++;
}
int newlength=oldnumber+replacenumber*2;//插入后的长度
if(newlength>length)//如果计算后的长度大于总长度就无法插入
return ;
int pOldlength=oldnumber; //注意不要减一因为隐藏个‘\0’也要算里
int pNewlength=newlength;
while(pOldlength>=0&&pNewlength>pOldlength)//放字符
{
if(str[pOldlength]==' ') //碰到空格就替换
{
str[pNewlength--]='0';
str[pNewlength--]='2';
str[pNewlength--]='%';
}
else //不是空格就把pOldlength指向的字符装入pNewlength指向的位置
{
str[pNewlength--]=str[pOldlength];
}
pOldlength--; //不管是if还是elsr都要把pOldlength前移
}
}
};
Python
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
# s 源字符串
def replaceSpace(self, s):
# write code here
if(s == ""):
return s
strArray = list(s)
i = 0;
lengthSpace = 0;
while(i < len(strArray)):
if(strArray[i] == ' '):
lengthSpace += 1
i += 1;
newStrLength = len(strArray) + lengthSpace*2;
newStr = newStrLength * ['']
j = newStrLength-1;
i = len(strArray) - 1;
while(i >= 0):
if(strArray[i] != ' '):
newStr[j] = strArray[i];
i -= 1
j -= 1
else:
newStr[j] = '0';
j -= 1
newStr[j] = '2';
j -= 1
newStr[j] = '%';
j -= 1
i -= 1
newStr = ''.join(newStr)
return newStr
JS
function replaceSpace(str)
{
if(str == "")
return str;
var strArray = str.split('');
var i =0;
var lengthSpace = 0;
while(i < strArray.length)
{
if(strArray[i] == ' ')
lengthSpace++;
i++;
}
var newStrLength = strArray.length + lengthSpace*2;
var newStr = [];
for(i=0;i<newStrLength;i++)
{
newStr[i] ='';
}
var j = newStrLength-1;
i = strArray.length - 1;
while(i >= 0)
{
if(strArray[i] != ' ')
{
newStr[j--] = strArray[i--];
}else{
newStr[j--] = '0';
newStr[j--] = '2';
newStr[j--] = '%';
i--;
}
}
return newStr.join('');
}
Php
<?php
function replaceSpace($str)
{
if($str == "")
return $str;
$strArray = str_split($str);
$i =0;
$lengthSpace = 0;
while($i < count($strArray))
{
if($strArray[$i] == ' ')
$lengthSpace++;
$i++;
}
$newStrLength = count($strArray)+ $lengthSpace*2;
$newStr = array();
array_pad($newStr,$newStrLength,'');
$j = $newStrLength-1;
$i = count($strArray) - 1;
while($i >= 0)
{
if($strArray[$i] != ' ')
{
$newStr[$j--] = $strArray[$i--];
}else{
$newStr[$j--] = '0';
$newStr[$j--] = '2';
$newStr[$j--] = '%';
$i--;
}
}
// return $newStr[0];
$i = 0;
$result = '';
while($i < $newStrLength){
$result .= $newStr[$i++];
}
return $result;
}
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