Excel 列名称转换问题 Swift 解答


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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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 返回结果

    • 最终返回 result,即对应的 Excel 列名称。

示例测试及结果

txt 复制代码
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

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