Problem 4：替換空格（字符串）

1、題目描述

請實現一個函數，將一個字符串中的每一個空格替換成「%20」。例如，當字符串爲We Are Happy.則通過替換以後的字符串爲We%20Are%20Happy。
注：用%20替換的緣由，空格在ASCII碼中的序號爲32，用十六進制表示爲0x20。

2、思路分析

參考劍指offer上的說明，須要考慮操做是原地（in place）操做仍是新建字符串操做。以原地操做爲例，首先考慮最直觀的方法-從前日後依次替換。在第一個空格處，空格替換爲%20，空格以後的字符所有右移三個位置。同理，第一次移動後，向後遍歷，在第二個空格處繼續將後邊字符移動。

從算法角度分析，設輸入規模爲n，咱們須要循環遍歷字符串中空格（循環中，判斷是否爲空的操做執行n次），在每一個空格處，進行字符移動操做，每一個字符的移動又至關於一次循環。所以，總的運行效率爲

$$ O（n^2） $$

直接遍歷移動的方法效率過低，所以，考慮其餘方法。
方法1：
考慮比Sting高效的字符串操做工具-StringBuffer，一樣使用以前的直接遍歷的方法，可是對比發現，不須要重複移動，每次判斷執行一次操做，共執行n此判斷，效率爲O(n)
方法2：
不使用StringBuffer，參考劍指offer書上的方法，在原字符串上進行操做，利用兩條指針進行數據移動的思路，具體見方法2代碼。（注意倒序複製提升效率的思路）

3、Java實現

方法1源程序：

package jz_offer;

public class problem04 {
    public static String spaceReplace(String str) {
        StringBuffer newStr=new StringBuffer();
        int length=str.length();
        //特殊狀況，
        if(str==null)
            return null;
        
        for(int i=0;i<length;i++) {
            if(str.charAt(i)==' ') {
                newStr.append("%20");            
            }else {
                newStr.append(str.charAt(i));
            }
        }
        return newStr.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        //包含空格-：前-後-中-連續空格
        String str1 = " Wearehappy";
        String str2 = "Wearehappy ";
        String str3 = "We are happy";
        String str4 = "We   are   happy  ";
        //沒有空格
        String str5="Wearehappy";
        //特殊輸入測試：只有連續空格、只有一個空格、是null指針、是空字符串
        String str6="   ";
        String str7=" ";
        //String str8=null; //會出現NullPointerException（運行時異常）
        String str8="";
        
        String[] strArray=new String[] {str1,str2,str3,str4,str5,
                str6,str7,str8};
        for(int i=0;i<strArray.length;i++) {
            System.out.println(spaceReplace(strArray[i]));
        }        
    }
}

（2019/2/17 增長）注：特殊狀況下原條件爲str==null||length==0，後者爲空字符串，輸出應仍爲空字符。所以後者應捨去，不然OJ會不經過（牛客測試）。

方法2部分程序：

//二、使用臨時字符數組
public static String spaceReplace2(String str) {
    int length=str.length();    
    int spaceCount=0;
    for(int i=0;i<length;i++)
        if(str.charAt(i)==' ') {
            spaceCount++;
        }
    
    int newLength=length+spaceCount*2;
    char[] newStrArray=new char[newLength];
    //特殊狀況
    if(str==null)
        return null;
    int j=newLength-1;
    for(int i=length-1;i>=0;i--) {
        if(str.charAt(i)==' ') {
            newStrArray[j]='0';
            newStrArray[j-1]='2';
            newStrArray[j-2]='%';
            j=j-3;
        }                
        else {
            newStrArray[j]=str.charAt(i);
            j--;
        }
    }
    return new String(newStrArray);
            
}