[剑指offer]面试题4：替换空格

Posted 2021-05-20 Wecccccccc

面试题4：替换空格
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.”。

❖ 时间复杂度为O（n2）的解法，不足以拿到Offer

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个字符替换成3个字符，我们必须要把空格后面所有的字符都后移两个字节，否则就有两个字符被覆盖了。

代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;

//length为string的实际长度(不包括'\\0')
void ReplaceBlank(char string[], int length)
{
	if (string == nullptr && length <= 0) return;
	int p = length + 2;
	int q = 0;
	while (q <= p)
	{
		if (string[q] == ' ')
		{
			for (int i = p; i >= q + 3; i--)
				string[i] = string[i - 2];
			string[q] = '%';
			string[q + 1] = '2';
			string[q + 2] = '0';
			p += 2;
		}
		q++;
	}
}

int main()
{
	char string[50] = "We are happy.";
	ReplaceBlank(string, 13);
	cout << string << endl;
	return 0;
}

❖ 时间复杂度为O（n）的解法，搞定Offer就靠它了

我们可以先遍历一次字符串，这样就能统计出字符串中空格的总数，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。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 （包括结尾符号’\\0’），里面有两个空格，因此替换之后字符串的长度是18。

从后往前把字符串中的空格替换成“%20”的过程:

代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;

//length为字符串数组string的总容量
void ReplaceBlank(char string[], int length)
{
	if (string == nullptr && length <= 0) return;
	int originalLength = 0;//字符串string的实际长度
	int numberOfBlank = 0;
	int i = 0;
	while (string[i] != '\\0')
	{
		++originalLength;
		if (string[i] == ' ')
			++numberOfBlank;

		++i;
	}
	int newLength = originalLength + numberOfBlank * 2;
	if (newLength > length) return;

	int indexOfOrignal = originalLength;
	int indexOfNew = newLength;
	while (indexOfOrignal >= 0 && indexOfNew > indexOfOrignal)
	{
		if (string[indexOfOrignal] == ' ')
		{
			string[indexOfNew--] = '0';
			string[indexOfNew--] = '2';
			string[indexOfNew--] = '%';
		}
		else
		{
			string[indexOfNew--] = string[indexOfOrignal];
		}

		--indexOfOrignal;
	}
}

int main()
{
	char string[50] = "We are happy.";
	ReplaceBlank(string, 50);
	cout << string << endl;
	return 0;
}

测试用例：
● 输入的字符串中包含空格（空格位于字符串的最前面，空格位于字符串的最后面，空格位于字符串的中间，字符串中有连续多个空格）。
● 输入的字符串中没有空格。
● 特殊输入测试（字符串是个 NULL 指针、字符串是个空字符串、字符串只有一个空格字符、字符串中只有连续多个空格）。
本题考点：
● 考查对字符串的编程能力。
● 考查分析时间效率的能力。我们要能清晰地分析出两种不同方法的时间效率各是多少。
● 考查对内存覆盖是否有高度的警惕。在分析得知字符串会变长之后，我们能够意识到潜在的问题，并主动和面试官沟通以寻找问题的解决方案。
● 考查思维能力。在从前到后替换的思路被面试官否定之后，我们能迅速想到从后往前替换的方法，这是解决此题的关键。