面试题四：替换空格

           题目：请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成"%20"。例如输入“We are happy.”，则输出“We%20are%20happy.”。

           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。我们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0x20，因此空格被替换成“%20”。再比如‘#’的ASCII码为35，即十六进制的0x23，它在URL中被替换为“%23”。

          看到这个题目，我们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。如果是在原来的字符串上做替换，那么就有可能覆盖修改在该字符串后面的内存。如果是创建新的字符串并在新的字符串上做替换，那么我们可以自己分配足够多的内存。

          1）时间复杂度为O（n^2）的解法、不足以拿到offer

          最直观的做法是从头到尾扫描字符串，每一次碰到空格字符的时候做替换。由于是把1个字符替换成3个字符，我们必须要把空格后面所有的字符都后移两个字符，否则就有两个字符被覆盖了。

         2）时间复杂度为O（n）的解法，搞定offer就靠它了

         我们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。我们还是以前面的字符串“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.

         我们从字符串的后面开始复制和替换。首先准备两个指针，P1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所示）。接下来我们向前移动指针P1，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。此时字符串包含如图b所示，红色字体区域是做了字符拷贝的区域。碰到第一个空格之后，把P1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c所示。

        我们接着向前复制，直到碰到第二个空格（如图d所示）。和上一次一样，我们再把P1向前移动1格，并把P2向前移动3格插入“%20”（如图e所示）。此时P1和P2指向同一位置，表明所有空格都已经替换完毕。

        从上面的分析我们可以看出，所有的字符都只复制（移动）一次，因此这个算法的时间效率是O（n），比第一个思路要快。

（a）We   ar  e   happy   .\0                                                                                                                               P1                                  P2   

 （b）

W  e      a  r   e                        h   a p   p  y    .    \0                                                          P1                            P2

（c）

W  e      a  r   e           %2   0h   a p   p  y    .    \0                                                  P1           P2                      

（d）

W  e                a     r e%2   0h   a p   p  y    .    \0                          P1            P2

（e）

W  e  %2  0  a     r e%2   0h   a p   p  y    .    \0                  P1

            P2

下面是参考代码：