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 ifstrarrayi='= '' lengthspace i int newstrlength='strArray.length' lengthspace2 char newstr='new' charnewstrlength int j='newStrLength-1;' i='strArray.length' - 1 whilei>= 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' whilestri='\0' oldnumber ifstri='='' replacenumber i int newlength='oldnumber+replacenumber*2;//插入后的长度' ifnewlength>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 < lenstrarray: ifstrarrayi='= '' : lengthspace i newstrlength='len(strArray)' lengthspace2 newstr='newStrLength' j='newStrLength-1;' i='len(strArray)' - 1 whilei>= 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= 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 < countstrarray ifstrarrayi='= '' lengthspace i newstrlength='count($strArray)+' lengthspace2 newstr='array();' array_padnewstrnewstrlength j='$newStrLength-1;' i='count($strArray)' - 1 whilei>= 0)
    {
        if($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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