z字型变换 python

### Python 实现 Z 字型变换 以下是基于提供的引用内容以及专业知识整理的 Python 实现 Z 字型变换的代码示例： #### 方法一：通过标志位控制方向 这种方法利用了一个 `flag` 变量来控制字符分配的方向，当到达最顶端或底端时反转方向。 ```python def convert(s: str, numRows: int) -> str: if numRows < 2: # 如果行数小于2，则无需转换 return s res = [""] * numRows # 创建一个长度为numRows的列表用于存储每一行的结果 i, flag = 0, -1 # 初始化索引i和方向标志flag for c in s: # 遍历输入字符串中的每一个字符 res[i] += c # 将当前字符添加到对应的行 if i == 0 or i == numRows - 1: # 当达到第一行或者最后一行时改变方向 flag = -flag i += flag # 更新索引i，按照flag指示的方向移动 return "".join(res) # 合并所有行的结果并返回 ``` 此方法的核心在于使用变量 `flag` 来动态调整指针的上下移动逻辑[^3]。 --- #### 方法二：模拟 Z 字型路径 另一种方式是直接模拟 Z 字型的路径变化过程。该算法会根据当前所在的行号决定下一步应该前进还是后退。 ```python def convert(s: str, numRows: int) -> str: if numRows == 1 or numRows >= len(s): # 特殊情况处理 return s rows = [''] * numRows # 定义一个数组用来保存不同行的数据 current_row, step = 0, -1 # 设置初始状态参数current_row表示当前位置；step=-1意味着先向下走一步后再向上回溯 for char in s: # 对于字符串里的每个字母做如下操作 rows[current_row] += char # 把这个字母加到对应位置上去 if current_row == 0 or current_row == (numRows - 1): # 改变行走方向条件判断 step = -step current_row += step # 调整下一个要访问的位置序号 result = ''.join(rows) # 连接所有的子串形成最终答案 return result ``` 上述实现中引入了两个额外的状态变量——`current_row` 和 `step`，分别代表当前所处的行以及步长（正负决定了向上的还是向下的趋势）。每当触碰到边界之后就切换一次运动轨迹[^2]。 --- ### 测试案例 为了验证以上两种方案的有效性，可以采用官方文档给出的例子来进行对比测试。 ```python if __name__ == "__main__": test_cases = [ ("PAYPALISHIRING", 3), ("PAYPALISHIRING", 4), ("A", 1) ] results = [] for case in test_cases: output_1 = convert(*case) output_2 = convert_v2(*case) # 假设第二种方法命名为convert_v2 results.append((output_1, output_2)) print(results) ``` 运行结果应分别为 `"PAHNAPLSIIGYIR"` 和 `"PINALSIGYAHRPI"` 等预期值[^4]。 ---