剑指Offer面试题4（Java版）：替换空格

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-07-16 04:53 203阅读 0赞

题目：请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成“%20”。例如输入“We are happy"，则输出”We%20are%20happy".

原因：在网络编程中，如果URL参数中含有特殊字符，如：空格、“\#”等，可能导致服务器端无法获得正确的参数值。我们需要将这些特殊符号转换成服务器识别的字符。转换规则是在“%”后面跟上ASCII码的两位十六进制的表。比如：空格的ASCII玛是32，即十六进制的0x20，因此空格被替换成“%20”。

**时间复杂度为O(n2)不足以拿到Offer**

现在我们考虑怎么做替换操作。最直观的做法是从头到尾扫描字符串，每一次碰到空格字符的时候做替换。由于是把1个字符替换称3个字符，我们必须把空格后面的所有的字符都后移两个字节，否则就有两个字符被覆盖了。

举个例子，我们从头到尾把“We are happy"中的每一个空格替换成”%20“。为了形象期间，我们可以用一个表格来表示字符串，表格中的每个格子表示一个字符。如下图所示：

![Center][]

我们替换了第一个空格，这个字符串编程图b中的内容，表格中灰色背景表示需要移动的字符。接着我们替换第二个空格，替换之后的内容如图c所示。同时我们注意到用深灰色的北京标注”happy“部分被移动了两次。

假设字符的长度是n。对每个空格字符，需要移动后面O(n)个字符，因此对含有O(n)个空格字符串而言总的时间效率是O(n2).

当我们把这种思路阐述给面试官后，他不会就此满意，他将让我们寻找更快的方法。在前面的分析中，我们发现数组中的很多字符都移动了很多次，能不能减少移动的次数呢？我们换一种思路，把从前向后替换成从后向前替换。

**考虑时间复杂度为O(n)的解法，搞定Offer就靠它了**

我们先遍历一次字符串，这样就能够统计出字符串中空格的综述，并可以计算出替换之后字符串的总的长度。每替换一个空格，长度增加2，因此替换以后的字符串的长度等于原来的长度加上2乘以空格的数目，我们还是以前面的字符串”We are happy"为例，“We are happy"这个字符串的长度是14，里面有两个空格，因此替换之后的字符串的长度为18

我们从字符串的后面开始复制和替换。首先准备两个指针，P1和P2.   P1指向原始字符串的末尾，而P2指向替换之后的字符串的末尾。接下来我们向前移动指针P1,逐个把它指向的字符复制到P2指向的位置，直到碰到第一个空格为止。此时字符串包含如下图b所示，灰色阴影的区域是做了字符拷贝的区域。碰到第一个空格之后，把P1向前移动一格，在P2之前插入字符串”%20“，由于”%20“的长度为3，同时也要把P2向前移动3格如图所示。

我们接着向前复制，直到碰到第二个空格（d)所示。和上一次一样，我们再把P1向前移动1格，并把P2向前移动3格插入”%20“（如图e)，此时P1，P2指向同一个位置，表明所有的空格都已经替换完毕。

从上面的分析我们可以看出，所有的字符都只复制一次，因此这个算法的时间效率是O(n)，比第一个思路要快。

![Center 1][]

实现如下：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **package** my\_java;  
2.    
3.  **public** **class** Test\{  
4.    
5.      //计算字符串中包含的空格个数  
6.      **public** **static** **int** getBlankNum(String testString)\{  
7.          **int** count = 0 ;  
8.          **for**(**int** i = 0;i<testString.length();i++)\{  
9.              String tempString = String.valueOf(testString.charAt(i));  
10.             **if**(tempString.equals(" "))\{  
11.                 count++;  
12.             \}  
13.         \}  
14.         **return** count;  
15.     \}  
16.     //打印char\[\] 数组  
17.     **public** **static** **void** printArray(**char**\[\] testArray)\{  
18.         **for**(**char** i :testArray)\{  
19.             System.out.print(i);  
20.         \}  
21.         System.out.println();  
22.     \}  
23.     //将字符串空格转化为20%  
24.     **public** **static** **void** replaceAllBlank(String testString)\{  
25.         **if**(testString == **null** || testString.length() <= 0)\{  
26.             **return**;  
27.         \}  
28.         //字符数组初始长度  
29.         **int** length = testString.length();  
30.         //字符数组增加长度后  
31.         **int** newLength = testString.length()+ getBlankNum(testString)\*2;  
32.         **char**\[\] tempArray = **new** **char**\[newLength\];  
33.         System.arraycopy(testString.toCharArray(), 0, tempArray, 0, testString.toCharArray().length);  
34.         **int** indexofOriginal = length - 1;  
35.         **int** indexofNew = newLength -1;  
36.         System.out.println("未替换空格时的字符串：");  
37.         printArray(testString.toCharArray());  
38.         **while**(indexofOriginal >=0 && indexofOriginal != indexofNew)\{  
39.             **if**(tempArray\[indexofOriginal\]==' ')\{  
40.                 tempArray\[indexofNew--\]='0';  
41.                 tempArray\[indexofNew--\]='2';  
42.                 tempArray\[indexofNew--\]='%';  
43.             \}**else**\{  
44.                 tempArray\[indexofNew--\]= tempArray\[indexofOriginal\];  
45.             \}  
46.             indexofOriginal--;  
47.         \}  
48.         System.out.println("替换空格后的字符串：");  
49.         printArray(tempArray);  
50.     \}  
51.     **public** **static** **void** main(String\[\] args)\{  
52.         String str = "We are happy";  
53.         replaceAllBlank(str);  
54.     \}  
55. \}

[Center]: /images/20220716/7771c94fc4ae4891a4860a215e744caa.png
[Center 1]: /images/20220716/3cdff82b7c3e478ea1d0f3e0c8f26ff8.png
[view plain]: http://blog.csdn.net/jsqfengbao/article/details/47044473#