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【LeetCode刷题日记】：字符串替换技巧揭秘

news 2026/4/20 0:31:34

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前言：

昨天是周六，本来是说每天更新两个文章，一篇算法相关的，一篇后端的，但是我虽然早上写了两题算法，下午出去了，然后晚上回来学了会项目再把文章发出来就已经凌晨了，所以就留到周末来发这个算法题目了，主要内容就是关于字符串的相关算法。

题目背景：卡码网替换数字

给定一个字符串 s，它包含小写字母和数字字符，请编写一个函数，将字符串中的字母字符保持不变，而将每个数字字符替换为number。
例如，对于输入字符串 "a1b2c3"，函数应该将其转换为 "anumberbnumbercnumber"。
对于输入字符串 "a5b"，函数应该将其转换为 "anumberb"
输入：一个字符串 s,s 仅包含小写字母和数字字符。
输出：打印一个新的字符串，其中每个数字字符都被替换为了number
样例输入：a1b2c3
样例输出：anumberbnumbercnumber
数据范围：1 <= s.length < 10000。

题目分析：

首先拿到这个题目，显然就是字符串反转的问题，但是又多了一些别的逻辑处理
首先扩充数组到每个数字字符替换成 "number" 之后的大小。
例如字符串 "a5b" 的长度为3，那么将数字字符变成字符串 "number" 之后的字符串为 "anumberb" 长度为 8。
然后从后向前替换数字字符，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。
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整体向后移动。
其实很多数组填充类的问题，其做法都是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。
这里需要注意的是，我们用的是java，java底层的字符串是不可变的，所以我们要转成字符数组进行处理。之后我们将这个转成字符数组拷贝到新的已经扩容的字符数组中，然后进行一系列的反转。
char[] newS = new char[s.length() + count * 5];
关于这个count，也就是我们通过遍历得到字符串中有几个数字，从而count++，一个count对应五个位置。

接下来就是新数组中的处理了

整体演示，比较好理解

原字符串: a 1 b 索引: 0 1 2 新数组(初始): a 1 b _ _ _ _ _ 索引: 0 1 2 3 4 5 6 7 从后向前处理: 第1步: 复制'b' → b 索引: 7 第2步: 遇到'1' → 填入 number(反向) 填入: n u m b e r 索引: 1 2 3 4 5 6 最终结果: a n u m b e r b 0 1 2 3 4 5 6 7 转为字符串: "anumberb"

主要还是要判断哪个位置是数字，然后从后往前填充，至于为什么这样，因为如果是从前往后，每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素整体向后移动。

题目答案：

import java.util.Scanner; public class Main { public static String replaceNumber(String s) { int count = 0; // 统计数字的个数 int sOldSize = s.length(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { if(Character.isDigit(s.charAt(i))){ count++; } } // 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"number"之后的大小 char[] newS = new char[s.length() + count * 5]; int sNewSize = newS.length; // 将旧字符串的内容填入新数组 System.arraycopy(s.toCharArray(), 0, newS, 0, sOldSize); // 从后先前将空格替换为"number" for (int i = sNewSize - 1, j = sOldSize - 1; j < i; j--, i--) { if (!Character.isDigit(newS[j])) { newS[i] = newS[j]; } else { newS[i] = 'r'; newS[i - 1] = 'e'; newS[i - 2] = 'b'; newS[i - 3] = 'm'; newS[i - 4] = 'u'; newS[i - 5] = 'n'; i -= 5; } } return new String(newS); }; public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); String s = scanner.next(); System.out.println(replaceNumber(s)); scanner.close(); } }

总结

这个算法的核心思路：
先创建足够大的新数组
复制原内容到新数组前半部分
从后向前处理：遇到非数字直接复制，遇到数字则从后往前写入 "number"
覆盖原数字位置：因为 "number" 比 "1" 长，必须向后延伸，所以从后向前处理可以避免覆盖未处理的内容

第二种写法：

// 为了还原题目本意，先把原数组复制到扩展长度后的新数组，然后不再使用原数组、原地对新数组进行操作。 import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); String s = sc.next(); int len = s.length(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { if (s.charAt(i) >= 0 && s.charAt(i) <= '9') { len += 5; } } char[] ret = new char[len]; for (int i = 0; i < s.length(); i++) { ret[i] = s.charAt(i); } for (int i = s.length() - 1, j = len - 1; i >= 0; i--) { if ('0' <= ret[i] && ret[i] <= '9') { ret[j--] = 'r'; ret[j--] = 'e'; ret[j--] = 'b'; ret[j--] = 'm'; ret[j--] = 'u'; ret[j--] = 'n'; } else { ret[j--] = ret[i]; } } System.out.println(ret); }

流程：
计算新数组长度
text
原长度 = 3 遇到数字'1' → len += 5 → len = 8
步骤2：创建新数组并复制
java char[] ret = new char[8]; // [_, _, _, _, _, _, _, _] // 复制原字符串 ret = ['a', '1', 'b', _, _, _, _, _] 0 1 2 3 4 5 6 7
步骤3：从后向前填充
java i = 2, j = 7
第1次循环 (i=2)：ret[2] = 'b'不是数字
java ret[7] = 'b' j = 6
结果：[a, 1, b, _, _, _, _, b]
第2次循环 (i=1)：ret[1] = '1'是数字
java ret[6] = 'r' // j=6→5 ret[5] = 'e' // j=5→4 ret[4] = 'b' // j=4→3 ret[3] = 'm' // j=3→2 ret[2] = 'u' // j=2→1 ret[1] = 'n' // j=1→0
结果：[a, n, u, m, b, e, r, b]
第3次循环 (i=0)：ret[0] = 'a'不是数字
java ret[0] = 'a' // j=0→ -1