算法刷题-字符串-反转字符串

打基础的时候，不要太迷恋于库函数。

344.反转字符串

力扣题目链接

编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 char[] 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

你可以假设数组中的所有字符都是 ASCII 码表中的可打印字符。

示例 1：
输入：[“h”,“e”,“l”,“l”,“o”]
输出：[“o”,“l”,“l”,“e”,“h”]

示例 2：
输入：[“H”,“a”,“n”,“n”,“a”,“h”]
输出：[“h”,“a”,“n”,“n”,“a”,“H”]

思路

先说一说题外话：

对于这道题目一些同学直接用C++里的一个库函数 reverse，调一下直接完事了， 相信每一门编程语言都有这样的库函数。

如果这么做题的话，这样大家不会清楚反转字符串的实现原理了。

但是也不是说库函数就不能用，是要分场景的。

如果在现场面试中，我们什么时候使用库函数，什么时候不要用库函数呢？

如果题目关键的部分直接用库函数就可以解决，建议不要使用库函数。

毕竟面试官一定不是考察你对库函数的熟悉程度， 如果使用python和java 的同学更需要注意这一点，因为python、java提供的库函数十分丰富。

如果库函数仅仅是 解题过程中的一小部分，并且你已经很清楚这个库函数的内部实现原理的话，可以考虑使用库函数。

建议大家平时在leetcode上练习算法的时候本着这样的原则去练习，这样才有助于我们对算法的理解。

不要沉迷于使用库函数一行代码解决题目之类的技巧，不是说这些技巧不好，而是说这些技巧可以用来娱乐一下。

真正自己写的时候，要保证理解可以实现是相应的功能。

接下来再来讲一下如何解决反转字符串的问题。

大家应该还记得，我们已经讲过了206.反转链表。

在反转链表中，使用了双指针的方法。

那么反转字符串依然是使用双指针的方法，只不过对于字符串的反转，其实要比链表简单一些。

因为字符串也是一种数组，所以元素在内存中是连续分布，这就决定了反转链表和反转字符串方式上还是有所差异的。

如果对数组和链表原理不清楚的同学，可以看这两篇，关于链表，你该了解这些！，必须掌握的数组理论知识。

对于字符串，我们定义两个指针（也可以说是索引下标），一个从字符串前面，一个从字符串后面，两个指针同时向中间移动，并交换元素。

以字符串hello为例，过程如下：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-n0kx3alb-1687011621915)(https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/344.%E5%8F%8D%E8%BD%AC%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2.gif)]

不难写出如下C++代码:

void reverseString(vector<char>& s) {
    for (int i = 0, j = s.size() - 1; i < s.size()/2; i++, j--) {
        swap(s[i],s[j]);
    }
}

循环里只要做交换s[i] 和s[j]操作就可以了，那么我这里使用了swap 这个库函数。大家可以使用。

因为相信大家都知道交换函数如何实现，而且这个库函数仅仅是解题中的一部分， 所以这里使用库函数也是可以的。

swap可以有两种实现。

一种就是常见的交换数值：

int tmp = s[i];
s[i] = s[j];
s[j] = tmp;

一种就是通过位运算：

s[i] ^= s[j];
s[j] ^= s[i];
s[i] ^= s[j];

这道题目还是比较简单的，但是我正好可以通过这道题目说一说在刷题的时候，使用库函数的原则。

如果题目关键的部分直接用库函数就可以解决，建议不要使用库函数。

如果库函数仅仅是 解题过程中的一小部分，并且你已经很清楚这个库函数的内部实现原理的话，可以考虑使用库函数。

本着这样的原则，我没有使用reverse库函数，而使用swap库函数。

在字符串相关的题目中，库函数对大家的诱惑力是非常大的，因为会有各种反转，切割取词之类的操作，这也是为什么字符串的库函数这么丰富的原因。

相信大家本着我所讲述的原则来做字符串相关的题目，在选择库函数的角度上会有所原则，也会有所收获。

C++代码如下：

class Solution {
public:
    void reverseString(vector<char>& s) {
        for (int i = 0, j = s.size() - 1; i < s.size()/2; i++, j--) {
            swap(s[i],s[j]);
        }
    }
};

其他语言版本

Java：

class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int l = 0;
        int r = s.length - 1;
        while (l < r) {
            s[l] ^= s[r];  //构造 a ^ b 的结果，并放在 a 中
            s[r] ^= s[l];  //将 a ^ b 这一结果再 ^ b ，存入b中，此时 b = a, a = a ^ b
            s[l] ^= s[r];  //a ^ b 的结果再 ^ a ，存入 a 中，此时 b = a, a = b 完成交换
            l++;
            r--;
        }
    }
}

// 第二种方法用temp来交换数值更多人容易理解些
class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int l = 0;
        int r = s.length - 1;
        while(l < r){
            char temp = s[l];
            s[l] = s[r];
            s[r] = temp;
            l++;
            r--;
        }
    }
}

Python：

class Solution:
    def reverseString(self, s: List[str]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify s in-place instead.
        """
        left, right = 0, len(s) - 1
        
        # 该方法已经不需要判断奇偶数，经测试后时间空间复杂度比用 for i in range(right//2)更低
        # 推荐该写法，更加通俗易懂
        while left < right:
            s[left], s[right] = s[right], s[left]
            left += 1
            right -= 1
       

Go：

func reverseString(s []byte) {
    left := 0
    right := len(s)-1
    for left < right {
        s[left], s[right] = s[right], s[left]
        left++
        right--
    }
}

javaScript:

/**
 * @param {character[]} s
 * @return {void} Do not return anything, modify s in-place instead.
 */
var reverseString = function(s) {
    
    
    //Do not return anything, modify s in-place instead.
    reverse(s)
};

var reverse = function(s) {
    
    
    let l = -1, r = s.length;
    while(++l < --r) [s[l], s[r]] = [s[r], s[l]];
};

TypeScript：

/**
 Do not return anything, modify s in-place instead.
 */
function reverseString(s: string[]): void {
    
    
    let length: number = s.length;
    let left: number = 0,
        right: number = length - 1;
    let tempStr: string;
    while (left < right) {
    
    
        tempStr = s[left];
        s[left] = s[right];
        s[right] = tempStr;
        left++;
        right--;
    }
};

Swift:

// 双指针 - 元组
func reverseString(_ s: inout [Character]) {
    
    
    var l = 0
    var r = s.count - 1
    while l < r {
    
    
      	// 使用元祖
        (s[l], s[r]) = (s[r], s[l])
        l += 1
        r -= 1
    }
}

Rust:

impl Solution {
    pub fn reverse_string(s: &mut Vec<char>) {
        let (mut left, mut right) = (0, s.len()-1);
        while left < right {
            let temp = s[left];
            s[left] = s[right];
            s[right] = temp;
            left += 1;
            right -= 1;
        }
    }
}

C:

void reverseString(char* s, int sSize){
    
    
    int left = 0;
    int right = sSize - 1;

    while(left < right) {
    
    
        char temp = s[left];
        s[left++] = s[right];
        s[right--] = temp;

    }
}

C#：

public class Solution
{
    
    
    public void ReverseString(char[] s)
    {
    
    
        for (int i = 0, j = s.Length - 1; i < j; i++, j--)
        {
    
    
            (s[i], s[j]) = (s[j], s[i]);
        }
    }
}

PHP：

// 双指针
// 一：
function reverseString(&$s) {
    
    
    $left = 0;
    $right = count($s)-1;
    while($left<$right){
    
    
        $temp = $s[$left];
        $s[$left] = $s[$right];
        $s[$right] = $temp;
        $left++;
        $right--;
    }
}

// 二：
function reverseString(&$s) {
    
    
    $this->reverse($s,0,count($s)-1);
}
// 按指定位置交换元素
function reverse(&$s, $start, $end) {
    
    
    for ($i = $start, $j = $end; $i < $j; $i++, $j--) {
    
    
        $tmp = $s[$i];
        $s[$i] = $s[$j];
        $s[$j] = $tmp;
    }
    }

Scala:

object Solution {
    
    
  def reverseString(s: Array[Char]): Unit = {
    
    
    var (left, right) = (0, s.length - 1)
    while (left < right) {
    
    
      var tmp = s(left)
      s(left) = s(right)
      s(right) = tmp
      left += 1
      right -= 1
    }
  }
}