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# 题目：剑指Offer 05.替换空格 [力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/ti-huan-kong-ge-lcof/) 请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。 示例 1： 输入：s = "We are happy." 输出："We%20are%20happy." # 思路 如果想把这道题目做到极致，就不要只用额外的辅助空间了！ 首先扩充数组到每个空格替换成"%20"之后的大小。 然后从后向前替换空格，也就是双指针法，过程如下： i指向新长度的末尾，j指向旧长度的末尾。  有同学问了，为什么要从后向前填充，从前向后填充不行么？ 从前向后填充就是$O(n^2)$的算法了，因为每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动。 **其实很多数组填充类的问题，都可以先预先给数组扩容带填充后的大小，然后在从后向前进行操作。** 这么做有两个好处： 1. 不用申请新数组。 2. 从后向前填充元素，避免了从前先后填充元素要来的 每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动。 时间复杂度，空间复杂度均超过100%的用户。
C++代码如下：
```CPP
class Solution {
public:
string replaceSpace(string s) {
int count = 0; // 统计空格的个数
int sOldSize = s.size();
for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
if (s[i] == ' ') {
count++;
}
}
// 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"%20"之后的大小
s.resize(s.size() + count * 2);
int sNewSize = s.size();
// 从后先前将空格替换为"%20"
for (int i = sNewSize - 1, j = sOldSize - 1; j < i; i--, j--) {
if (s[j] != ' ') {
s[i] = s[j];
} else {
s[i] = '0';
s[i - 1] = '2';
s[i - 2] = '%';
i -= 2;
}
}
return s;
}
};
```
* 时间复杂度：$O(n)$
* 空间复杂度：$O(1)$
此时算上本题，我们已经做了七道双指针相关的题目了分别是：
* [27.移除元素](https://programmercarl.com/0027.移除元素.html)
* [15.三数之和](https://programmercarl.com/0015.三数之和.html)
* [18.四数之和](https://programmercarl.com/0018.四数之和.html)
* [206.翻转链表](https://programmercarl.com/0206.翻转链表.html)
* [142.环形链表II](https://programmercarl.com/0142.环形链表II.html)
* [344.反转字符串](https://programmercarl.com/0344.反转字符串.html)
# 拓展
这里也给大家拓展一下字符串和数组有什么差别，
字符串是若干字符组成的有限序列，也可以理解为是一个字符数组，但是很多语言对字符串做了特殊的规定，接下来我来说一说C/C++中的字符串。
在C语言中，把一个字符串存入一个数组时，也把结束符 '\0'存入数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。
例如这段代码：
```
char a[5] = "asd";
for (int i = 0; a[i] != '\0'; i++) {
}
```
在C++中，提供一个string类，string类会提供 size接口，可以用来判断string类字符串是否结束，就不用'\0'来判断是否结束。
例如这段代码:
```
string a = "asd";
for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
}
```
那么vector< char > 和 string 又有什么区别呢？
其实在基本操作上没有区别，但是 string提供更多的字符串处理的相关接口，例如string 重载了+，而vector却没有。
所以想处理字符串，我们还是会定义一个string类型。
## 其他语言版本
Java：
```Java
//使用一个新的对象，复制 str，复制的过程对其判断，是空格则替换，否则直接复制，类似于数组复制
public static String replaceSpace(StringBuffer str) {
if (str == null) {
return null;
}
//选用 StringBuilder 单线程使用，比较快，选不选都行
StringBuilder sb = new StringBuilder();
//使用 sb 逐个复制 str ，碰到空格则替换，否则直接复制
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
//str.charAt(i) 为 char 类型，为了比较需要将其转为和 " " 相同的字符串类型
if (" ".equals(String.valueOf(str.charAt(i)))){
sb.append("%20");
} else {
sb.append(str.charAt(i));
}
}
return sb.toString();
}
//方式二：双指针法
public String replaceSpace(String s) {
if(s == null || s.length() == 0){
return s;
}
//扩充空间，空格数量2倍
StringBuilder str = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
if(s.charAt(i) == ' '){
str.append(" ");
}
}
//若是没有空格直接返回
if(str.length() == 0){
return s;
}
//有空格情况 定义两个指针
int left = s.length() - 1;//左指针：指向原始字符串最后一个位置
s += str.toString();
int right = s.length()-1;//右指针：指向扩展字符串的最后一个位置
char[] chars = s.toCharArray();
while(left>=0){
if(chars[left] == ' '){
chars[right--] = '0';
chars[right--] = '2';
chars[right] = '%';
}else{
chars[right] = chars[left];
}
left--;
right--;
}
return new String(chars);
}
```
Go：
```go
// 遍历添加
func replaceSpace(s string) string {
b := []byte(s)
result := make([]byte, 0)
for i := 0; i < len(b); i++ {
if b[i] == ' ' {
result = append(result, []byte("%20")...)
} else {
result = append(result, b[i])
}
}
return string(result)
}
// 原地修改
func replaceSpace(s string) string {
b := []byte(s)
length := len(b)
spaceCount := 0
// 计算空格数量
for _, v := range b {
if v == ' ' {
spaceCount++
}
}
// 扩展原有切片
resizeCount := spaceCount * 2
tmp := make([]byte, resizeCount)
b = append(b, tmp...)
i := length - 1
j := len(b) - 1
for i >= 0 {
if b[i] != ' ' {
b[j] = b[i]
i--
j--
} else {
b[j] = '0'
b[j-1] = '2'
b[j-2] = '%'
i--
j = j - 3
}
}
return string(b)
}
```
python：
```python
class Solution:
def replaceSpace(self, s: str) -> str:
counter = s.count(' ')
res = list(s)
# 每碰到一个空格就多拓展两个格子，1 + 2 = 3个位置存’%20‘
res.extend([' '] * counter * 2)
# 原始字符串的末尾，拓展后的末尾
left, right = len(s) - 1, len(res) - 1
while left >= 0:
if res[left] != ' ':
res[right] = res[left]
right -= 1
else:
# [right - 2, right), 左闭右开
res[right - 2: right + 1] = '%20'
right -= 3
left -= 1
return ''.join(res)
```
javaScript:
```js
/**
* @param {string} s
* @return {string}
*/
var replaceSpace = function(s) {
// 字符串转为数组
const strArr = Array.from(s);
let count = 0;
// 计算空格数量
for(let i = 0; i < strArr.length; i++) {
if (strArr[i] === ' ') {
count++;
}
}
let left = strArr.length - 1;
let right = strArr.length + count * 2 - 1;
while(left >= 0) {
if (strArr[left] === ' ') {
strArr[right--] = '0';
strArr[right--] = '2';
strArr[right--] = '%';
left--;
} else {
strArr[right--] = strArr[left--];
}
}
// 数组转字符串
return strArr.join('');
};
```
Swift:
```swift
func replaceSpace(_ s: String) -> String {
var strArr = Array(s)
var count = 0
// 统计空格的个数
for i in strArr {
if i == " " {
count += 1
}
}
// left 指向旧数组的最后一个元素
var left = strArr.count - 1
// right 指向扩容后数组的最后一个元素（这里还没对数组进行实际上的扩容）
var right = strArr.count + count * 2 - 1
// 实际对数组扩容
for _ in 0..<(count * 2) {
strArr.append(" ")
}
while left < right {
if strArr[left] == " " {
strArr[right] = "0"
strArr[right - 1] = "2"
strArr[right - 2] = "%"
left -= 1
right -= 3
} else {
strArr[right] = strArr[left]
left -= 1
right -= 1
}
}
return String(strArr)
}
```
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