1. 题目介绍（05. 替换空格）

请实现一个函数，把字符串 s 中的每个空格替换成"%20"。

【测试用例】：
示例1：

输入：s = “We are happy.”
输出：“We%20are%20happy.”

【条件约束】：

0 <= s 的长度 <= 10000

2. 题解

2.1 3倍字符数组扩容 – O(n)

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)

class Solution {
    public String replaceSpace(String s) {
        // 1. 获取字符串长度
        int strLen = s.length();
        // 2. 创建三倍字符串长度的字符数组，确保所有值均为空格，也能满足条件
        char[] res = new char[strLen * 3];
        // 3. 定义一个int变量，用以记录真实数组长度，并作为数组索引
        int size = 0;
        // 4. 遍历字符串
        for (Character c : s.toCharArray()) {
            // 5. 当前字符为空格，当前索引3位，将赋值为%20
            if (c == ' ') {
                res[size++] = '%';
                res[size++] = '2';
                res[size++] = '0';
            } else {
            // 6. 不是，则正常赋值
                res[size++] = c;
            }
        }
        /**
        * tips:
        * 此处不能图省事直接使用String.valueOf()，
        * 否则因为新数组的长度问题，后面会多出一些空字符
        */
        // return String.valueOf(newStr); // We%20are%20happy%20

        // 因此更推荐使用下面的方法
        String newStr = new String(res, 0, size);
        return newStr;
    }
}

在这里插入图片描述

2.1.1 toString() & String.valueOf()

如果使用程序中返回的是String.valueOf(newStr);，则会出现下列情况：
在这里插入图片描述
而如果此时，使用的是newStr.toString()，输出的则是新创建的字符串的地址值：

这是由于字符数组使用的toString()方法是来自Object类的，而数组类中并没有对此方法重写(override)，仅仅是重载(overload)为类的静态方法（参见java.util.Arrays）。所以，数组直接使用toString()的结果也是[类型@哈希值]。

那么String.valueOf()是什么情况呢？
在这里插入图片描述
从上图，我们可以看到String类中的valueOf()方法创建了一个新的String对象，那么再往下看：

看到这里，就一目了然，他的底层就是我们推荐使用的方法，直接使用String类的带参构造方法创建String对象，这不过由于我们创建的是3倍长度的数组，所以这里的value.length也是3倍的长度。

2.2 StringBuilder – O(n)

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)

class Solution {
    public String replaceSpace(String s) {
        // 1. 定义一个StringBuilder对象
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        // 2. 循环遍历字符串，并将其添加到StringBuilder对象中
        for(Character c : s.toCharArray())
        {
            // 3. 当前字符如果为空格，添加%20
            if(c == ' ') res.append("%20");
            // 4. 不是，则正常添加
            else res.append(c);
        }
        // 5. 循环结束，返回字符串
        return res.toString();
    }
}

在这里插入图片描述
【注意】：这里的StringBuilder对象使用的toString()方法是经过了重写的，如下所示：

2.3 replace() – O(n)

使用库函数，轻松搞定！

class Solution {
    public String replaceSpace(String s) {
        return s.replace(" ","%20");
    }
}

在这里插入图片描述

2.4 双指针（适用于C）

时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(1)
参考代码随想录：剑指 Offer 05. 替换空格：【双指针法】详解
从后向前填充元素，避免了从前先后填充元素要来的每次添加元素都要将添加元素之后的所有元素向后移动。但除了C/C++，基本上其他语言版本都做不了空间O(1)的复杂度。

class Solution {
public:
    string replaceSpace(string s) {
        int count = 0; // 统计空格的个数
        int sOldSize = s.size();
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == ' ') {
                count++;
            }
        }
        // 扩充字符串s的大小，也就是每个空格替换成"%20"之后的大小
        s.resize(s.size() + count * 2);
        int sNewSize = s.size();
        // 从后先前将空格替换为"%20"
        for (int i = sNewSize - 1, j = sOldSize - 1; j < i; i--, j--) {
            if (s[j] != ' ') {
                s[i] = s[j];
            } else {
                s[i] = '0';
                s[i - 1] = '2';
                s[i - 2] = '%';
                i -= 2;
            }
        }
        return s;
    }
};