6. Z 字形变换

题目

将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。

比如输入字符串为 “PAYPALISHIRING” 行数为 3 时，排列如下：

P A H N
A P L S I I G
Y I R
之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如：”PAHNAPLSIIGYIR”。

请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：

string convert(string s, int numRows);

示例 1：

输入：s = “PAYPALISHIRING”, numRows = 3
输出：”PAHNAPLSIIGYIR”
示例 2：
输入：s = “PAYPALISHIRING”, numRows = 4
输出：”PINALSIGYAHRPI”
解释：
P I N
A L S I G
Y A H R
P I
示例 3：

输入：s = “A”, numRows = 1
输出：”A”

提示：

1 <= s.length <= 1000
s 由英文字母（小写和大写）、’,’ 和 ‘.’ 组成
1 <= numRows <= 1000

思路

想象拿一串字母往行依次放，最后呈现连续的“N”形。每一行可以用一个StringBuilder记录，往后添加即可。一开始是从上往下即依次添加到行，然后再向上。这里用记录当前要添加的行，用变量记录这个方向，为表示向下，为表示向上。巧妙的是，通过加上就可以实现的变化。这里有一个细节，需要初始化为而不是，因为或者时dir改变正负，添加完第一个字符后，正好将变为。

代码

Java

class Solution {
    public String convert(String s, int numRows) {
        // 特判 不加的话arr[row]会下标溢出
        if (numRows == 1) return s;
        StringBuilder[] arr = new StringBuilder[numRows];
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            arr[i] = new StringBuilder();
        }
        int row = 0;
        // 注意 dir初始化为-1
        int dir = -1;
        int n = s.length();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            arr[row].append(s.charAt(i));
            if (row == numRows - 1 || row == 0) {
                dir *= -1;
            }
            row += dir;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            sb.append(arr[i]);
        }
        return sb.toString();
    }
}

py3

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows == 1:
            return s
        arr = [""] * numRows
        row = 0
        dir = -1
        for c in s:
            arr[row] += c
            if row == 0 or row == numRows - 1:
                dir *= -1
            row += dir
        return ''.join(arr)

或是将arr声明为二维数组，最后使用chain函数，测试表明两者效率差不多

class Solution:
    def convert(self, s: str, numRows: int) -> str:
        if numRows == 1:
            return s
        arr = [[] for _ in range(numRows)]
        row = 0
        dir = -1
        for c in s:
            arr[row].append(c)
            if row == 0 or row == numRows - 1:
                dir *= -1
            row += dir
        return ''.join(chain(*arr))