LC 68. 文本左右对齐

题目描述

这是 LeetCode 上的 68. 文本左右对齐 ，难度为 困难。

给定一个单词数组和一个长度 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。

说明:

• 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:

输入:
words = ["This", "is", "an", "example", "of", "text", "justification."]
maxWidth = 16

输出:
[
   "This    is    an",
   "example  of text",
   "justification.  "
]

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。

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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模拟

字符串大模拟，分情况讨论即可：

1. 如果当前行只有一个单词，特殊处理为左对齐；
2. 如果当前行为最后一行，特殊处理为左对齐；
3. 其余为一般情况，分别计算「当前行单词总长度」、「当前行空格总长度」和「往下取整后的单位空格长度」，然后依次进行拼接。当空格无法均分时，每次往靠左的间隙多添加一个空格，直到剩余的空格能够被后面的间隙所均分。

代码：

class Solution {
    public List<String> fullJustify(String[] words, int maxWidth) {
        List<String> ans = new ArrayList<>();
        int n = words.length;
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; ) {
            // list 装载当前行的所有 word
            list.clear();
            list.add(words[i]);
            int cur = words[i++].length();
            while (i < n && cur + 1 + words[i].length() <= maxWidth) {
                cur += 1 + words[i].length();
                list.add(words[i++]);
            }

            // 当前行为最后一行，特殊处理为左对齐
            if (i == n) {
                StringBuilder sb = new StringBuilder(list.get(0));
                for (int k = 1; k < list.size(); k++) {
                    sb.append(" ").append(list.get(k));
                }
                while (sb.length() < maxWidth) sb.append(" ");
                ans.add(sb.toString());
                break;
            }

            // 如果当前行只有一个 word，特殊处理为左对齐
            int cnt = list.size();
            if (cnt == 1) {
                String str = list.get(0);
                while (str.length() != maxWidth) str += " ";
                ans.add(str);
                continue;
            }

            /**
            * 其余为一般情况
            * wordWidth : 当前行单词总长度;
            * spaceWidth : 当前行空格总长度;
            * spaceItem : 往下取整后的单位空格长度
            */
            int wordWidth = cur - (cnt - 1);
            int spaceWidth = maxWidth - wordWidth;
            int spaceItemWidth = spaceWidth / (cnt - 1);
            String spaceItem = "";
            for (int k = 0; k < spaceItemWidth; k++) spaceItem += " ";
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int k = 0, sum = 0; k < cnt; k++) {
                String item = list.get(k);
                sb.append(item);
                if (k == cnt - 1) break;
                sb.append(spaceItem);
                sum += spaceItemWidth;
                // 剩余的间隙数量（可填入空格的次数）
                int remain = cnt - k - 1 - 1;
                // 剩余间隙数量 * 最小单位空格长度 + 当前空格长度 < 单词总长度，则在当前间隙多补充一个空格
                if (remain * spaceItemWidth + sum < spaceWidth) {
                    sb.append(" ");
                    sum++;
                }
            }
            ans.add(sb.toString());
        }
        return ans;
    }
}

• 时间复杂度：会对 $words$ 做线性扫描，最坏情况下每个 $words[i]$ 独占一行，此时所有字符串的长度为 $n maxWidth$。复杂度为 $O(n maxWidth)$
• 空间复杂度：最坏情况下每个 $words[i]$ 独占一行，复杂度为 $O(n * maxWidth)$

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最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.68 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。

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