[leetcode] 68. 文本左右对齐

题目描述

给定一个单词数组 words 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。

注意：

• 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.  "
]
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示例 2:

输入: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。
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示例 3:

输入:words = ["Science","is","what","we","understand","well","enough","to","explain","to","a","computer.","Art","is","everything","else","we","do"]，maxWidth = 20
输出:
[
  "Science  is  what we",
  "understand      well",
  "enough to explain to",
  "a  computer.  Art is",
  "everything  else  we",
  "do                  "
]
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提示:

• 1 <= words.length <= 300
• 1 <= words[i].length <= 20
• words[i] 由小写英文字母和符号组成
• 1 <= maxWidth <= 100
• words[i].length <= maxWidth

解题方法

贪心

思路就是按照上面的规则来个每一行放置单词。

我们可以总结出以下几种情况。

1. 除最后一行外，每一行的单词有两种情况。

• 当该行单词数 > 1时，需要给单词之间加空格，最后一个单词刚好放到末尾，后面无空格。
• 当该行单词数 = 1时，只需要给该单词后面加空格。

2. 如果是最后一行，除最后一个单词外，需要给每个单词后面加一个空格。最后一个单词后面补充剩余的空格。

总结出以上情况后，那我们就可以构建思路了。

我们可以记录几个变量curWidth代表当前行的单词长度，curNums代表当前行的单词个数，words[i]代表下一个要添加的单词。当curWidth + words[i].length() + curNums <= maxWidth时，当前行就可以加入新单词；否则，将当前行组成的字符串加入结果集。curWidth和curNums重置为0。

接下来就是怎么添加单词后面的空格了。我们可以计算当前行可以添加的空格数量，然后根据上面总结的情况将空格合理分配到单词后面。这块可以看代码实现，我已将部分重要的注释加入到代码中。

java代码

public List<String> fullJustify(String[] words, int maxWidth) {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    int i = 0;
    // 记录当前行的单词长度
    int curWidth = 0;
    // 记录当前行的单词个数
    int curNums = 0;
    while (i < words.length) {
        // 当前行单词长度 + 下一个单词长度 + 当前行的单词数量（最少空格数量） < 最大宽度，说明可以把下一个单词加入当前行
        if (curWidth + words[i].length() + curNums <= maxWidth) {
            curWidth += words[i].length();
            curNums++;
            i++;
        } else {
            // 空格个数
            int spaces = maxWidth - curWidth;
            int a = 0;
            int b = 0;
            // 当前行单词数 > 1 时
            if (curNums - 1 != 0) {
                // 除当前行的最后一个单词外，每个单词后面至少加a个空格，前b个单词后面还需要再加1个空格
                a = spaces / (curNums - 1);
                b = spaces % (curNums - 1);
            }
            StringBuilder lineBuilder = new StringBuilder();
            for (int j = 0; j < curNums - 1; j++) {
                // 加单词
                lineBuilder.append(words[i - curNums + j]);
                // 加空格
                for (int k = 0; k < a; k++) {
                    lineBuilder.append(' ');
                }
                if (b-- > 0) {
                    lineBuilder.append(' ');
                }
            }
            // 加当前行的最后一个单词
            lineBuilder.append(words[i - 1]);
            // 如果该行只有一个单词，需要在单词后面的剩余空间加上空格
            if (curNums == 1) {
                while (spaces-- > 0) {
                    lineBuilder.append(' ');
                }
            }
            // 当前行加入结果集
            list.add(lineBuilder.toString());
            // 当前行加入结果集后，当前行宽度和当前行单词个数重置为0
            curWidth = 0;
            curNums = 0;
        }
    }
    StringBuilder lineBuilder = new StringBuilder();
    // 最后一行结果集先加单词，再加1个空格
    for (int j = 0; j < curNums - 1; j++) {
        lineBuilder.append(words[i - curNums + j]);
        lineBuilder.append(' ');
    }
    // 剩余空格个数
    int spaces = maxWidth - curWidth - (curNums - 1);
    lineBuilder.append(words[i - 1]);
    // 最后一个单词后面把剩余空格都加上
    while (spaces-- > 0) {
        lineBuilder.append(' ');
    }
    // 最后一行加入结果集
    list.add(lineBuilder.toString());
    return list;
}
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复杂度分析

时间复杂度：$O(m)$，$m$是单词长度总和 + 空格总和。
空间复杂度：$O(m)$，结果需要提供$O(m)$的存储空间。

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