☆打卡算法☆LeetCode 68、文本左右对齐 算法解析

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大家好，我是小魔龙，Unity3D软件工程师，VR、AR，虚拟仿真方向，不定时更新软件开发技巧，生活感悟，觉得有用记得一键三连哦。

一、题目

1、算法题目

“给定单词数组和一个长度maxWidth，重新排版单词，使其成为恰好有maxWWidth个字符，且左右对齐的文本。”

题目链接：

来源：力扣（LeetCode）

链接：68. 文本左右对齐 - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)

2、题目描述

给定一个单词数组和一个长度 maxWidth，重新排版单词，使其成为每行恰好有 maxWidth 个字符，且左右两端对齐的文本。

你应该使用“贪心算法”来放置给定的单词；也就是说，尽可能多地往每行中放置单词。必要时可用空格 ’ ’ 填充，使得每行恰好有 maxWidth 个字符。

要求尽可能均匀分配单词间的空格数量。如果某一行单词间的空格不能均匀分配，则左侧放置的空格数要多于右侧的空格数。

文本的最后一行应为左对齐，且单词之间不插入额外的空格。

说明:

• 单词是指由非空格字符组成的字符序列。
• 每个单词的长度大于 0，小于等于 maxWidth。
• 输入单词数组 words 至少包含一个单词。

示例 1：
输入:
words = ["This", "is", "an", "example", "of", "text", "justification."]
maxWidth = 16
输出:
[
   "This    is    an",
   "example  of text",
   "justification.  "
]

示例 2：
words = ["What","must","be","acknowledgment","shall","be"]
maxWidth = 16
输出:
[
  "What   must   be",
  "acknowledgment  ",
  "shall be        "
]
解释: 注意最后一行的格式应为 "shall be    " 而不是 "shall     be",
     因为最后一行应为左对齐，而不是左右两端对齐。       
     第二行同样为左对齐，这是因为这行只包含一个单词。

二、解题

1、思路分析

这个题根据题干描述的贪心算法，需要确定的是每一行放置多少个单词，从而确定单词之间的空格个数。

对于填充空格的情况可以分为三种：

• 最后一行：单词左对齐，单词之间应只有一个空格，在行末补充空格
• 不是最后一行且只有一个单词：该单词左对齐，在行末补充空格
• 不是最后一行且不只一个单词：将空格均匀的分配在单词之间

2、代码实现

代码参考：

public class Solution {
    public IList<string> FullJustify(string[] words, int maxWidth) {
        IList<string> ans = new List<string>();
        int right = 0, n = words.Length;
        while (true) {
            int left = right; // 当前行的第一个单词在 words 的位置
            int sumLen = 0; // 统计这一行单词长度之和
            // 循环确定当前行可以放多少单词，注意单词之间应至少有一个空格
            while (right < n && sumLen + words[right].Length + right - left <= maxWidth) {
                sumLen += words[right++].Length;
            }

            // 当前行是最后一行：单词左对齐，且单词之间应只有一个空格，在行末填充剩余空格
            if (right == n) {
                StringBuilder sb = Join(words, left, n, " ");
                sb.Append(Blank(maxWidth - sb.Length));
                ans.Add(sb.ToString());
                return ans;
            }

            int numWords = right - left;
            int numSpaces = maxWidth - sumLen;

            // 当前行只有一个单词：该单词左对齐，在行末填充剩余空格
            if (numWords == 1) {
                StringBuilder sb = new StringBuilder(words[left]);
                sb.Append(Blank(numSpaces));
                ans.Add(sb.ToString());
                continue;
            }

            // 当前行不只一个单词
            int avgSpaces = numSpaces / (numWords - 1);
            int extraSpaces = numSpaces % (numWords - 1);
            StringBuilder curr = new StringBuilder();
            curr.Append(Join(words, left, left + extraSpaces + 1, Blank(avgSpaces + 1))); // 拼接额外加一个空格的单词
            curr.Append(Blank(avgSpaces));
            curr.Append(Join(words, left + extraSpaces + 1, right, Blank(avgSpaces))); // 拼接其余单词
            ans.Add(curr.ToString());
        }
    }

    // Blank 返回长度为 n 的由空格组成的字符串
    public string Blank(int n) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            sb.Append(' ');
        }
        return sb.ToString();
    }

    // Join 返回用 sep 拼接 [left, right) 范围内的 words 组成的字符串
    public StringBuilder Join(string[] words, int left, int right, string sep) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(words[left]);
        for (int i = left + 1; i < right; ++i) {
            sb.Append(sep);
            sb.Append(words[i]);
        }
        return sb;
    }
}

3、时间复杂度

时间复杂度 ： O(m)

其中m是数组words中所有字符串的长度之和。

空间复杂度： O(m)

其中m是数组words中所有字符串的长度之和。

三、总结

先分词，再排版。

排版的时候做一个空格集合，然后动态添加。