文章目录
- 摘要
- 描述
- 题解答案
- Swift 实现代码:
- 题解代码分析
- 示例测试及结果
- 时间复杂度
- 空间复杂度
- 总结
- 未来展望
- 参考资料
摘要
本篇文章将通过 Swift 编程语言解答一个常见的算法问题:给定一个整数 columnNumber
,将其转换为 Excel 表中的列名称。通过分析题目需求和提供代码实现,我们会详细解释算法的逻辑,并展示可运行的 Demo 示例。
描述
给你一个整数 columnNumber
,返回它在 Excel 表中相对应的列名称。
例如:
A -> 1
B -> 2
C -> 3
...
Z -> 26
AA -> 27
AB -> 28
...
示例 1:
输入: columnNumber = 1
输出: "A"
示例 2:
输入: columnNumber = 28
输出: "AB"
示例 3:
输入: columnNumber = 701
输出: "ZY"
示例 4:
输入: columnNumber = 2147483647
输出: "FXSHRXW"
提示:
1 <= columnNumber <= 231 - 1
题解答案
Swift 实现代码:
import Foundation
func convertToTitle(_ columnNumber: Int) -> String {
var columnNumber = columnNumber
var result = ""
while columnNumber > 0 {
columnNumber -= 1 // 调整为 0 索引
let char = Character(UnicodeScalar(65 + (columnNumber % 26))!)
result = "\(char)" + result
columnNumber /= 26
}
return result
}
// 示例调用
let example1 = convertToTitle(1) // 输出: "A"
let example2 = convertToTitle(28) // 输出: "AB"
let example3 = convertToTitle(701) // 输出: "ZY"
let example4 = convertToTitle(2147483647) // 输出: "FXSHRXW"
print(example1)
print(example2)
print(example3)
print(example4)
题解代码分析
-
变量初始化:
- 使用
var columnNumber
保存输入的列数(注意:值会在循环中不断更新)。 - 使用
var result
初始化空字符串,用于存储最终的列名称。
- 使用
-
循环处理:
- 循环条件:
columnNumber > 0
,即列数未处理完。 - 步骤一:
columnNumber -= 1
,将列数调整为 0 索引,以便从A
开始。 - 步骤二:通过
columnNumber % 26
计算当前列对应的字母,并使用UnicodeScalar
将数字转换为字符。 - 步骤三:将字符插入到
result
前面,以保证字符顺序正确。 - 步骤四:
columnNumber /= 26
,处理下一位列号。
- 循环条件:
-
返回结果:
- 最终返回
result
,即对应的 Excel 列名称。
- 最终返回
示例测试及结果
let example1 = convertToTitle(1) // 输出: "A"
let example2 = convertToTitle(28) // 输出: "AB"
let example3 = convertToTitle(701) // 输出: "ZY"
let example4 = convertToTitle(2147483647) // 输出: "FXSHRXW"
print(example1) // A
print(example2) // AB
print(example3) // ZY
print(example4) // FXSHRXW
测试结果:
- 输入
1
输出"A"
。 - 输入
28
输出"AB"
。 - 输入
701
输出"ZY"
。 - 输入
2147483647
输出"FXSHRXW"
。
测试结果与预期一致。
时间复杂度
- 分析:
columnNumber
每次除以26
,因此算法的时间复杂度为O(log26(columnNumber))
。 - 原因:对于每一位列号,都需要一次取模和除法操作。
空间复杂度
- 分析:额外使用了
result
字符串用于存储结果。 - 空间复杂度:
O(log26(columnNumber))
,与结果字符串的长度成正比。
总结
本篇文章通过 Swift 语言实现了 Excel 列名称的转换功能,展示了从数学模型到代码实现的完整过程。通过巧妙使用取模和除法运算,我们可以高效解决该问题。此外,代码简单易懂,适用于大多数开发者快速上手。
未来展望
- 多语言实现:可以扩展到其他语言(如 Python、Java、C++)进行实现。
- 反向转换:实现从列名称到列号的转换,进一步完善工具功能。
- 优化性能:对于更高效的 Unicode 操作,探索使用底层函数提高执行效率。
参考资料
- Apple Swift Documentation
- UnicodeScalar API Documentation