华为OD机试真题---箱子之字形摆放

华为OD机试中的“箱子之字形摆放”问题是一个经典的数组处理和模拟算法问题。以下是对该问题的详细解析：

一、题目描述

有一批箱子，用一个字符串来表示每个箱子上的编号（编号由字母和数字组成）。要求将这批箱子按照之字形顺序摆放在宽度为n的空地上，并输出它们的摆放位置。之字形摆放要求每行的箱子是交替从左到右，或者从右到左摆放的，形成类似“Z”字形的排列。

二、输入描述

输入只有一行字符串，格式为“str n”，其中str是表示箱子的字符串，n是空地的宽度（也即每行可以摆放的箱子数量）。

三、输出描述

输出箱子的摆放结果，每行输出一组摆放好的箱子，并且不应该输出多余的空行。

四、解题思路

为了正确地按照之字形摆放箱子，可以将这个问题分解为以下几个步骤：

初始化矩阵：根据宽度n，创建一个二维数组（或列表），每一行用于存放按照之字形摆放的字符。
确定每个字符的位置：通过遍历字符串中的每个字符，使用行索引来确定字符应该放置在哪一行。如果当前字符应该从左往右摆放，则按照正常顺序填充；如果当前字符应该从右往左摆放，则需要将字符放置在倒数位置。
交替顺序控制：通过对当前字符的索引值进行模运算，判断当前行是需要从左到右还是从右到左摆放。可以通过一个标志位来控制当前行的摆放方向。
输出矩阵：最后将每一行的字符拼接成字符串输出。

五、具体实现

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

public class ZigZagBoxesSimplified {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建Scanner对象以读取输入，本例中未使用输入，直接使用了定义好的字符串
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 定义一个包含字母和数字的字符串，用于后续处理
        String line = sc.nextLine();
        // 将字符串按空格分割为两部分，第一部分为字母串，第二部分为数字
        String[] strings = line.split(" ");
        // 将字符串中的数字转换为整数，用于确定列的宽度
        int n = Integer.parseInt(strings[1]);
        // map key用来存放每一行的下标,value对应的字符串
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        // 提取字母串，用于后续的处理
        String letterStr = strings[0];
        // 遍历字母串，根据列的宽度进行分组
        for (int i = 0; i < letterStr.length(); i++) {
            // 计算当前字符属于第几列
            int columnIdx = i/n;
            // 根据列的奇偶性决定字符的存放顺序
            int index;
            // 如果是偶数列，那么是正序，奇数列是倒序
            if (columnIdx % 2 == 0) {
                // 索引正序
                index = i % n;
            }else {
                // 如果是奇数列，那么是倒序
                index = n - 1 - i % n;
            }
            // 获取当前索引下的字符串，如果不存在则返回空字符串
            String str = map.getOrDefault(index, "");
            // 将当前字符添加到对应的字符串末尾
            String val = str + letterStr.charAt(i);
            // 将更新后的字符串存回map
            map.put(index, val);

        }
        // 遍历map，打印每一行的字符串
        for (int key : map.keySet()) {
            System.out.println(map.get(key));
        }


    }

}

六、示例

示例1：

输入：ABCDEFG 3
输出：

AFG
BE
CD

示例2：

输入：HELLOWORLD 4
输出：

HOD
ELW
LOR

（注意：由于示例2的字符串长度不是4的倍数，因此最后一行可能不满4个箱子，但这不影响之字形摆放的规则。）

七、运行示例解析

输入解析

输入字符串为 ABCDEFG 3。
strings[0] 为 ABCDEFG，表示字母串。
strings[1] 为 3，表示每列的宽度。

代码逻辑解析

初始化：
- 创建一个 Scanner 对象 sc 来读取输入（尽管在这个例子中未使用）。
- 读取输入行 line 并将其按空格分割成 strings 数组。
- 将 strings[1] 转换为整数 n，即每列的宽度为 3。
- 创建一个 HashMap map，键为整数（表示列中的行索引），值为字符串（表示该行中的字符）。
处理字母串：
- 遍历字母串 letterStr 中的每个字符。
- 计算当前字符的列索引 columnIdx，使用 i / n（整数除法）。
- 根据列索引的奇偶性决定字符在行中的位置：
  - 偶数列（0, 2, …）：字符按正序添加到行中。
  - 奇数列（1, 3, …）：字符按倒序添加到行中。
- 计算字符在行中的索引 index：
  - 偶数列：index = i % n
  - 奇数列：index = n - 1 - i % n
- 使用 map.getOrDefault(index, "") 获取当前行索引下的字符串（如果不存在则为空字符串）。
- 将当前字符添加到该字符串的末尾，并更新 map。
输出结果：
- 遍历 map，按行索引的顺序打印每行的字符串。

运行示例解析

输入：ABCDEFG 3

字母串：ABCDEFG
列宽：3

处理过程：

字符 A：
- 列索引 0（偶数列）
- 行索引 0（index = 0 % 3 = 0）
- map 更新为 {0=A}
字符 B：
- 列索引 0（偶数列）
- 行索引 1（index = 1 % 3 = 1）
- map 更新为 {0=A, 1=B}
字符 C：
- 列索引 0（偶数列）
- 行索引 2（index = 2 % 3 = 2）
- map 更新为 {0=A, 1=B, 2=C}
字符 D：
- 列索引 1（奇数列）
- 行索引 2（index = 3 - 1 - (0 % 3) = 2，倒序）
- map 更新为 {0=A, 1=B, 2=CD}
字符 E：
- 列索引 1（奇数列）
- 行索引 1（index = 3 - 1 - (1 % 3) = 1，倒序）
- map 更新为 {0=A, 1=BE, 2=CD}
字符 F：
- 列索引 1（奇数列）
- 行索引 0（index = 3 - 1 - (2 % 3) = 0，倒序）
- map 更新为 {0=AF, 1=BE, 2=CD}
字符 G：
- 列索引 2（偶数列）
- 行索引 0（index = 3 % 3 = 0）
- map 更新为 {0=AFG, 1=BE, 2=CD}