2. 考研
  3. 在网络编程中，如果URL参数中含有特殊字符，如空格、“#”等，可能导致服务器端无法获得正确的参数值，需要将这些特殊符号转换成服务器可以识别的字符。转换的规则是在“％”后面跟上ASCⅡ码的两位十六进制的表示。比如空格的ASCⅡ码是32，即十六进制的0×20，

在网络编程中，如果URL参数中含有特殊字符，如空格、“#”等，可能导致服务器端无法获得正确的参数值，需要将这些特殊符号转换成服务器可以识别的字符。转换的规则是在“％”后面跟上ASCⅡ码的两位十六进制的表示。比如空格的ASCⅡ码是32，即十六进制的0×20，

admin2017-04-28  33
问题 在网络编程中，如果URL参数中含有特殊字符，如空格、“#”等，可能导致服务器端无法获得正确的参数值，需要将这些特殊符号转换成服务器可以识别的字符。转换的规则是在“％”后面跟上ASCⅡ码的两位十六进制的表示。比如空格的ASCⅡ码是32，即十六进制的0×20，因此空格被替换为“％20”。再比如“#”的ASCⅡ码为35，即十六进制的0×23，它在URL中被替换为“％23”。请设计一个时间和空间上尽可能高效的算法，把字符串中的每个空格替换为“％20”。例如输入“We are happy．”，则输出“We％20are％20happy．”。要求：
给出算法的基本设计思想。
选项
答案看到这个题目，首先应该想到的是原来一个空格字符，替换之后变成“％"、“2”和“0”这3个字符，因此字符串会变长。但是题中已经说明字符串后面有足够多的空余内存，所以这点已经不必担心。 基本设计思想：相信大部分的同学在考试紧张的状态之下会选择如下解法，即从头到尾扫描字符串，每一次碰到空格字符的时候即做替换，并把空格后面的所有字符都后移两个字节，否则就有两个字符被覆盖。 举个例子，从头到尾把“We are happy．”中的每一个空格替换成“％20”。为了形象起见，可以用一个表格来表示字符串，表格中的每个格子表示一个字符，如图A—1所示。 [*] a)字符串“We are happy．” b)把字符串中的第一个空格替换成“％20”。灰色背景表示需要移动的字符 c)把字符串中的第二个空格替换成“％20”。浅灰色背景表示需要移动一次的字符，深灰色背景表示需要移动两次的字符 替换第一个空格，字符串变为图A—1b中的内容，表格中灰色背景的格子表示需要做移动的区域。接着替换第二个空格，替换之后的内容如图A—1c所示。同时，注意到用深灰色背景标注的“happy．”部分被移动了两次。 可以很容易地分析出以上算法设计的时间复杂度与空间复杂度。假设字符串的长度是n。对每个空格字符，需要移动后面O(n)个字符，因此对含有O(n)个空格字符的字符串，总的时间复杂度是O(n2)。 以上算法思路虽说可以实现所需要的功能，但是因考研已经越来越趋向考查考生的算法优化能力，所以上述算法只能得到一半左右的分数。在前面的分析中，发现数组中很多字符都移动了很多次，能不能减少移动次数呢？答案是能。换一种思路，把从前向后替换改成从后向前替换，就可以得到时间复杂度为O(n)的解法。 可以先遍历一次字符串，这样就能统计出字符串中空格的总数，并可以由此计算出替换之后的字符串的总长度。每替换一个空格，长度增加2，因此替换以后字符串的长度等于原来的长度加上2乘以空格数目。还以字符串“We are happy．”为例，“We are happy．”这个字符串的长度是14（包括结尾符号’\0’），里面有两个空格，因此替换之后字符串的长度是18。从字符串的后面开始复制和替换。首先准备两个指针，即Pl和P2。P1指向原始字符串的末尾，而P2指向替换之后的字符串的末尾，如图A—2a所示。接下来向前移动指针Pl，逐个把它指向的字符复制到P2指向的位置，直到碰到第一个空格为止。此时，字符串如图A—2b所示，灰色背景的区域是做了字符复制（移动）的区域。碰到第一个空格之后，把Pl向前移动1格，在P2之前插入字符串“％20”。由于“％20”的长度为3，同时也要把P2向前移动3格，如图A—2c所示。 接着向前复制，直到碰到第二个空格，如图A—2d所示。与上一次一样，再把Pl向前移动1格，并把P2向前移动3格插入“％20”，如图A—2e所示。此时，Pl和P2指向同一位置，表明所有空格都已经替换完毕。 从上面的分析可以看出，所有字符都只复制（移动）一次，因此这个算法的时间效率是O(n)，比第一个基本设计思想要快。 [*] a)把第一个指针指向字符串的末尾，把第二个指针指向替换之后的字符串的末尾 b)依次复制字符串的内容，直至第一个指针碰到第一个空格 c)把第一个空格替换成“％20”，把第一个指针向前移动1格，把第二个指针向前移动3格d)依次向前复制字符串中的字符，直至碰到空格 e)替换字符串中的倒数第二个空格，把第一个指针向前移动1格，把第二个指针向前移动3格注：图中带有阴影的区域表示被移动的字符。 在考试的过程中，考生也可以与前面的分析一样，画一两个示意图解释自己的思路，这样既能帮助自己理清思路，也能使编写算法程序变得更加高效。
解析
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