C++实现LeetCode(6.字型转换字符串)

让我来为你详细讲解“C++实现LeetCode(6.字型转换字符串)”的完整攻略。

1. 题目描述

这道题目的具体描述如下：给你一个字符串 s 和一个整数 numRows，表示字型转换中行数。 请你设计一个算法，将字符串 s 进行字型转换，使其按照 zigzag 的顺序输出并返回新的字符串。例如，输入字符串为 "PAYPALISHIRING"，行数为 3 时，将其进行字型转换后得到字符串 "PAHNAPLSIIGYIR"。详细信息请见：LeetCode6

2. 解题思路

对于字符串 s 和行数 numRows，我们可以通过分析题目，确定一个规律：将字符串 s 按照题目中的zigzag模式进行排列后，字符串中的每一个字符必定依次落在某一层的位置上。根据此规律，我们可以采用遍历字符串的方式，将每个字符放到其应该落在的位置上，最终就可以得到题目要求的结果了。

具体实现思路如下：
1. 定义一个数组 res，用于存储答案字符串；
2. 定义 zigzag 的行数 numRows；
3. 定义一个变量 curRow，表示当前字符所在的行数；
4. 依次遍历字符串 s 中的每个字符，将其放到正确的位置上；
5. 最终将数组 res 中的元素合并成一个字符串并返回。

我们可以通过一个示例来更好地理解这个思路。假设字符串 s 为："PAYPALISHIRING"，行数为 3。我们来模拟一下这个过程：

第一行：字符 "P" 落在了第 1 行，行数为 1。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
        2            1 + (numRows - 2) * 2
        3            1 + (numRows - 3) * 2
       ...                     

第二行：字符 "A" 落在了第 2 行，行数为 2。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
A       2            1 + (numRows - 2) * 2
        3            1 + (numRows - 3) * 2
       ...

第三行：字符 "Y" 落在了第 3 行，行数为 3。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
A       2            1 + (numRows - 2) * 2
Y       3            1 + (numRows - 3) * 2
       ...

第四行：字符 "P" 落在了第 2 行，行数为 2。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
AP      2            1 + (numRows - 2) * 2
Y       3            1 + (numRows - 3) * 2
P       4            1 + (numRows - 2) * 2
       ...

第五行：字符 "A" 落在了第 1 行，行数为 1。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
AP      2            1 + (numRows - 2) * 2 
Y I     3            1 + (numRows - 3) * 2   
P L     4            1 + (numRows - 2) * 2       
A       5            1 + (numRows - 1) * 2         
       ...

第六行：字符 "L" 落在了第 2 行，行数为 2。

P       1            1 + (numRows - 1) * 2
AP      2            1 + (numRows - 2) * 2 
Y I     3            1 + (numRows - 3) * 2   
P L     4            1 + (numRows - 2) * 2       
A S    5            1 + (numRows - 1) * 2         
       ...

以此类推，最终将字符串 s 转换为 "PAHNAPLSIIGYIR"。

3. 代码实现

基于上述的实现思路，我们可以用 C++ 编写代码实现：

class Solution {
public:
    string convert(string s, int numRows) {
        if (numRows == 1) return s; // 特判
        vector<string> rows(min(numRows, int(s.size()))); // 定义二维数组
        int curRow = 0;
        bool goingDown = false;
        for (char c : s) { // 遍历字符串 s
            rows[curRow] += c;
            if (curRow == 0 || curRow == numRows - 1) goingDown = !goingDown;
            curRow += goingDown ? 1 : -1;
        }
        string res;
        for (string row : rows) res += row; // 将二维数组中的元素合并成一个字符串
        return res;
    }
};

4. 测试示例

我们可以使用 LeetCode 上的测试用例，来检验我们实现的代码是否正确。以字符串 PAYPALISHIRING 和行数 3 为例：

输入：

s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3

输出：

"PAHNAPLSIIGYIR"

再以字符串 PAYPALISHIRING 和行数 4 为例：

输入：

s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4

输出：

"PINALSIGYAHRPI"

经过多个测试用例的验证，我们的代码实现是正确的。

5. 总结

本文以 C++ 的实现方式，详细讲解了 LeetCode 中第6题的解题思路和实现，并给出了详细的测试示例，大家可以参考本文的内容进行学习和练习。