leetCode 6. ZigZag Conversion解題心得

最近正在學(xué)習(xí)Python,因?yàn)閷?duì)語(yǔ)言的不熟練,所以打算刷題來(lái)使自己的語(yǔ)言掌握的更充分。在leetCode上看見(jiàn)了這么一道題

The string "PAYPALISHIRING" is written in a zigzag pattern on a given number of rows like this: (you may want to display this pattern in a fixed font for better legibility)

就是ZigZag 首先還是用圖來(lái)說(shuō)一下原理吧
首先就用簡(jiǎn)單的'0123456789012345678'來(lái)演示下


示意圖.png

就是將數(shù)字按上圖排放,以豎列形式拜訪


讀取示意圖.png

讀取的時(shí)候從左向右讀所以最終讀取出來(lái)的文字是"0482613579135726048"
讀取方式也知道了,下面就該開(kāi)始代碼部分了。
首先我的思路就是按照?qǐng)D片方式,準(zhǔn)備一個(gè)二維數(shù)組。
#這里是判斷如果特殊情況,若給定行數(shù)過(guò)大或過(guò)下,直接做特殊處理
  if numRows == 2:
    array_1 = []
    array_2 = []
    for i in range(0,len(s)):
      if i % 2 == 0:
        array_1.append(s[i])
      else:
        array_2.append(s[i])
      str = ''.join(array_1)
      str += ''.join(array_2)
      return str
   elif numRows <= 1:
            return s
   elif numRows >= len(s):return s
列數(shù)為4時(shí)候快照.png
#首先根據(jù)上圖中方框部分算出,當(dāng)numRows = 4時(shí)候重復(fù)部分的數(shù)量為6,當(dāng)numRows = 3時(shí)重復(fù)部分的字母數(shù)量為4,可以在紙上畫(huà)出當(dāng)numRows = 5時(shí)重復(fù)部分的字符數(shù)量為8,所以計(jì)算可得重復(fù)部分的數(shù)量隨numRows變化的數(shù)量就是numRows + numRows - 2
#count 為剩余部分有多少個(gè)字符
  count = len(s) % (numRows + numRows - 2)
#index為總共有多少個(gè)塊
  index = len(s) // (numRows + numRows - 2)
#i為這個(gè)塊中有多少列觀察可得,numRows 數(shù)量單獨(dú)占一列,剩下的一個(gè)字符占一列,所以最終每個(gè)塊中有1 + numRows - 2列
  i = index * (1 + numRows - 2)
#j為剩余部分字符減去列數(shù)后剩余數(shù)量+1列
  j = (count - numRows + 1) if count > numRows else 1
#total為總列數(shù)
  total = i + j
  array = []

接下來(lái)就該開(kāi)始循環(huán)給對(duì)應(yīng)字符放入數(shù)組中了

  for real_i in range(0,total):
#創(chuàng)建每列的數(shù)組
      real_array = []
#這個(gè)判斷為判斷是否為該塊的第一列(第一列為字母數(shù)量為numRows,其他列數(shù)字母數(shù)量為1)
      if real_i % (numRows - 1) == 0:
#計(jì)算該塊起始位置
        g = 2 * real_i
#循環(huán)添加字符進(jìn)入數(shù)組
          for letter in range(g, g + numRows if g + numRows < len(s) else len(s)):
            real_array.append(s[letter])
      else:
#計(jì)算該列在該塊中的位置
        real_index_i = real_i % (numRows - 1)
#計(jì)算這個(gè)字符處于這個(gè)數(shù)組中的第幾個(gè)位置
        real_index_j = 2 * (real_i - real_index_i) + numRows
#取出字母
        letter = s[real_index_i + real_index_j - 1]
#循環(huán)向數(shù)組中加入字符
        for x in range(0,numRows):
          if x == (numRows - 1 - real_index_i):
            real_array.append(letter)
          else:
            real_array.append(' ')
#將這個(gè)數(shù)組加入總數(shù)組
      array.append(real_array)

這步做完了后,所有操作基本已經(jīng)算是完成,這個(gè)已經(jīng)算是完成一多半
最后就剩下拼湊字符串了

    str = ''
    i = 0
#取數(shù)組和平時(shí)遍歷數(shù)組方式不太一樣,外層的循環(huán)實(shí)際上是用來(lái)遍歷每個(gè)數(shù)組的角標(biāo)i的位置的
    while True:
      for sub_array in array:
        if len(sub_array) > i:
          real = sub_array[i]
#這個(gè)地方的判斷是為了防止數(shù)字崩潰,因?yàn)楫?dāng)時(shí)用數(shù)字做的測(cè)試,將數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符
          if isinstance(real,int):
            str += '%d '%(real)
          else:
            str += real
#下面部分是為了方便打印出對(duì)應(yīng)的格式的(真實(shí)提交測(cè)試時(shí)需要?jiǎng)h去)
            str += ' '
        str += '\n'
        i += 1
      if i == numRows:
        break
    return str

經(jīng)過(guò)測(cè)試提交,leetCode 給出的error是timeLimit,說(shuō)明代碼是可以正確計(jì)算出結(jié)果了,但是耗時(shí)非常長(zhǎng),復(fù)雜度至少是O(n*numRows),太復(fù)雜了,耗時(shí)主要是在從數(shù)組中取出對(duì)應(yīng)字符的步驟,所以需要優(yōu)化,最終決定優(yōu)化的方式是將數(shù)組轉(zhuǎn)化成字典,用key對(duì)應(yīng)所在位置,直接優(yōu)化復(fù)雜度為O(n3)

#首先是循環(huán)部分修改
    dic = {}
#real_i直接為所在位置的橫坐標(biāo)
    for real_i in range(0,total):
      if real_i % (numRows - 1) == 0:
        g = 2 * real_i
        for n in range(g, g + numRows if g + numRows < len(s) else len(s)):
#y為縱坐標(biāo)
          index_y = letter - g
          index_x = real_i
          dic[index_x + index_y * (total)] = s[n]
      else:
        real_index_i = real_i % (numRows - 1)
        real_index_j = 2 * (real_i - real_index_i) + numRows
        letter = s[real_index_i + real_index_j - 1]
        index_y = numRows - 1 - real_index_i
        index_x = real_i
        dic[index_x + index_y * (total)] = letter

接下來(lái)就剩讀取了,首先,現(xiàn)在key不是連續(xù)的,但是,咱們的位置排序卻是從小到大排序的,所以,下一步的操作就是給key進(jìn)行排序了,python有很強(qiáng)大的排序方法,就是sort

str = ''
i = 0
array = list(dic.keys())
array.sort()
for key in array:
  letter = dic[key]
  if isinstance(letter, int):
    str += '%d' % (letter)
  else:
    str += letter
return str

將修改后的代碼重新提交測(cè)試,成功通過(guò)。應(yīng)該還有更好的方法,就是直接計(jì)算出對(duì)應(yīng)的角標(biāo)位置,但是礙于時(shí)間有限,就先用這個(gè)方法偷偷懶啦

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