05 替换空格

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。

解题思路有：

 #判断字符串是否为空，判断length是否大于0。

 #记录空格的数量，没有空格直接返回原字符串。

1）考虑的问题：替换字符串是在原字符串上修改（A）还是新建字符串修改（B）

2）在当前字符串替换，怎么替换才更有效率：

2-1 从前往后替换，后面的字符要不断往后移动，要多次移动，所以效率低下（在原字符串改动时）

2-2 从后往前，先计算需要多少空间，然后从后往前移动，则每个字符只为移动一次，这样效率更高一点。

 

测试用例：

 1）输入中包含空格（空格位于最前方，最后方，中间，有连续多个空格）

"hello world"

 2）输入中没有空格

 3）特殊输入测试（字符串是nullptr指针；字符串是空字符串）

 

代码：

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 A 新建字符串+从前往后复制  运行时间：3ms 占用内存：400-600k

class Solution {
public:
    void replaceSpace(char *str,int length) {
        //判断特殊的情况
        if(str==NULL||length<=0)
            return;
        int totalLength=0;
        vector<int> index ;

        for (int i=0;str[i]!='\0';i++){
            totalLength++;
            //if(isspace(str[i]))
            if(str[i]==' ')
                index.push_back(i);
        }
        
        if (index.empty()) //判断是否有空格
            return;
        else{
            int spaceNum = index.size();
            char* newstr = new char [totalLength+spaceNum*2+1]; //用不用加1？

            for(int i=0,k=0;i<=totalLength;i++) // 判断的时候有等于（<=）'\0'也要拷贝
            {
                if(i==index[k]){
                    *newstr++='%';
                    *newstr++='2';
                    *newstr++='0';
                    str++;
                    k++;
                }
                else
                    *newstr++=*str++;
            }
            newstr=newstr-(totalLength+spaceNum*2)-1;
            str=str-totalLength-1;
            for(int j=0;j<=(totalLength+spaceNum*2);j++){
                str[j]=newstr[j];
            }
        }
    }
};

注意：

1」主体代码line23-34执行结束后，newstr指针内存储修改后的代码。但该段代码执行后指针指向'\0'的后一位（因此要多减一个1），要根据字符串长度将指针移回原始位置。（不要忘记指针移动）

2」要修改的是str，因此将newstr的值拷贝给str，函数运行结束后，newstr的被释放（局部作用域）。

3」if (str==NULL||length<=0)，使用||而不是&&。

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B 原始字符串+从后往前复制(使用数组) 运行时间：5ms 占用内存：476k

class Solution {
public:
    void replaceSpace(char *str,int length) {
        if (str==NULL||length<=0)  //应该使用||而不是&&，因为两个中任意一个成立，均不用在判断
            return;
        int totalLen = 0,spaceNum=0;
        for(int i=0;str[i]!='\0';i++){
            totalLen++;
            if(str[i]==' ')
                spaceNum++;
        }
        int totalNew = totalLen +2*spaceNum;
        //注意：c++中u取反使用！，而不是～（～1=-2，结果是true）
        if(!spaceNum||totalNew>length) //totalNew>length（应该是大于符号）
            return;
        for(int k = totalLen,j=totalNew;k>=0;k--,j--){
            if(k==j)
                return;
            if(str[k]==' '){
                str[j]='0';
                str[--j]='2';
                str[--j]='%';
            }
            else{
                str[j]=str[k];
            }
        }
    }
};

注意：

1」C++中，取反使用！（即int spaceNum =1; !spaceNum; 结果是0）

而～spaceNum 结果是-2（true）

2」～20=-21，规律如下：

20的原码：0001 0100

～操作：1110 1011（逐位取反）这是一个负数，负数在计算机中以补码形式存储。因此该序列是一个负数的补码。

该负数的补码：1110 1011

该负数的反码：1110 1010 （减1）

该负数的原码：1001 0101（首位是符号位，-1）（0010101为21）。最后结果为-21。

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 C 原始字符串+从后往前复制（使用指针）

class Solution {
public:
    void replaceSpace(char *str,int length) {
         if(str==NULL||length<=0)
             return ;
         int CountOfBlanks=0;
         int Originallength=0;
         for(int i=0;str[i]!='\0';i++)
             {
             Originallength++;
             if(str[i]==' ')
                 ++CountOfBlanks;
         }
         int len =Originallength+2*CountOfBlanks;
         if(len+1>length||!CountOfBlanks) //即：len>=length
             return ;
          
         char*pStr1=str+Originallength;//复制结束符‘\0’
         char*pStr2=str+len;
        while(pStr1<pStr2)
            {
            if(*pStr1==' ')
                {
                *pStr2--='0';
                *pStr2--='2';
                *pStr2--='%';    
            }
            else
             {
                 *pStr2--=*pStr1;
            }
            --pStr1;
        }
    }
};

1」当两个指针相等的时候，终止。（此时已经没有空格了）

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编写代码时遇到的问题：

 1）判断字符串（char *str）是否为空：if(str==NULL)

 2）判断某个字符是否是空格（两种方法）：isspace(str[i]) 或 if(str[i]==' ')

 

基础知识：

1）字符串的最后一个字符是'\0'，用于判断一个字符串是否结束。

2）编写程序时，一定要考虑极端的情况，如要查找的数组是空的，字符串是空的，要赋值的对象是同一个对象等。

3）原码：一个正数，转换为二进制位就是这个正数的原码。负数的绝对值转换成二进制位然后在高位补1就是这个负数的原码

     反码：正数的反码就是原码，负数的反码等于原码除符号位以外所有的位取反

     补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为 其原码除符号位外所有位取反（得到反码了），然后最低位加1

     即：正数的反码和补码都与原码相同。

            在计算机中，正数是直接用原码表示的，负数用补码表示！

 

仍存在的问题：

1）length是指什么？

 猜测：限定原始字符串指针str可扩展的内存空间，即记录总长度。

 

# prac 02

class Solution {
public:void replaceSpace(char *str,int length) {cout <<str<<endl;int num_sapce = 0;for(int i = 0;i<length;i++)if (str[i]==' ')num_sapce+=1;//if (num_sapce<1)//return str;int new_length = length + 2*num_sapce;char* new_str = new char[new_length];for(int old_index = length-1,new_index =new_length -1; old_index>=0;)if (str[old_index]==' '){old_index-=1;new_str[new_index--]='0';new_str[new_index--]='2';new_str[new_index--]='%';}else {new_str[new_index]=str[old_index];old_index-=1;new_index-=1;}for (int k = 0;k<new_length;k++){str[k]=new_str[k];}}
};
//题目要求：在原来的字符串上修改（即字符串首地址不变）
//因此，要把字符串在一次赋值回去，可以选择不生成新的变量，在原地址上修改。