字符串逆序的算法汇总

很早就准备写一个字符串系列的面试题，本来已经写好了，大概有十几道题，但是写完才发现，文章好长，连我自己都没有耐心读下去了，索性就将其拆分成几个系列，一来分开后篇幅变小，看起来比较方便。二来也更有针对性，便于精雕细作。比如这篇，在原来的文章中只占很小的篇幅，但是独立出来才发现，东西也不少。既然是第一篇，就来个最最简单的字符串逆序吧。

字符串逆序可以说是最经常考的题目。这是一道入门级的题目，相信80%的程序员经历过这道题。给定一个字符串s，将s中的字符顺序颠倒过来，比如s="abcd"，逆序后变成s="dcba"。

普通逆序
基本上没有这么考的，放在这里主要是为了和后面的原地逆序做个对比。很简单，直接分配一个与原字符串等长的字符数组，然后反向拷贝一下即可。

view sourceprint?01 char *Reverse(char *s) 

02 { 

03     //将q指向字符串最后一个字符 

04     char *q = s ; 

05     while(*q++) 

06         ; 

07     q -= 2 ;  

08   

09     //分配空间，存储逆序后的字符串。 

10     char *p = new char[sizeof(char) * (q - s + 2)] ;  

11     char *r = p ; 

12   

13     // 逆序存储 

14     while(q >= s) 

15         *p++ = *q-- ; 

16     *p = '\0' ; 

17   

18     return r ; 

19 }

原地逆序
英文叫做in-place reverse。这是最常考的，原地逆序意味着不允额外分配空间，主要有以下几种方法，思想都差不多，就是将字符串两边的字符逐个交换，如下图。给定字符串"abcdef"，逆序的过程分别是交换字符a和f，交换字符b和e，交换字符c和d。

设置两个指针，分别指向字符串的头部和尾部，然后交换两个指针所指的字符，并向中间移动指针直到交叉。

view sourceprint?01 char *Reverse(char *s) 

02 { 

03     // p指向字符串头部 

04     char *p = s ; 

05   

06     // q指向字符串尾部 

07     char *q = s ; 

08     while(*q) 

09         ++q ; 

10     q -- ; 

11   

12     // 交换并移动指针，直到p和q交叉 

13     while(q > p) 

14     { 

15         char t = *p ; 

16         *p++ = *q ; 

17         *q-- = t ; 

18     } 

19   

20     return s ; 

21 }

用递归的方式，需要给定逆序的区间，调用方法:Reverse(s, 0, strlen(s)) ;

view sourceprint?01 // 对字符串s在区间left和right之间进行逆序，递归法 

02 char *Reverse( char *s, int left, int right ) 

03 { 

04     if(left >= right) 

05         return s ; 

06   

07     char t = s[left] ; 

08     s[left] = s[right] ; 

09     s[right] = t ; 

10   

11     Reverse(s, left + 1, right - 1) ; 

12 }

非递归法，同样指定逆序区间，和方法一没有本质区别，一个使用指针，一个使用下标。

view sourceprint?01 // 对字符串str在区间left和right之间进行逆序 

02 char *Reverse( char *s, int left, int right ) 

03 { 

04     while( left < right ) 

05     { 

06         char t = s[left] ; 

07         s[left++] = s[right] ; 

08         s[right--] = t ; 

09     } 

10   

11     return s ; 

12 }

不允许临时变量的原地逆序
上面的原地逆序虽然没有额外分配空间，但还是使用了临时变量，严格的说也算是额外的空间吧，如果再严格一点，连临时变量也不允许的话，主要有下面两种方法。一是异或操作，因为异或操作可以交换两个变量而无需借助第三个变量，二是使用字符串的结束符'\0'所在的位置作为交换空间，这样有个局限，就是只适合以'\0'结尾的字符串，对于不支持这种字符串格式的语言，就不能使用了。

使用字符串结束符'\0'所在的位置作为交换空间：

view sourceprint?01 // 使用字符串结束符'\0'所在的位置作为交换空间 

02 char* Reverse(char* s) 

03 { 

04     char* r = s ; 

05   

06     // 令p指向结束符 

07     char* p = s; 

08     while (*p != '\0') 

09         ++p ; 

10   

11     // 令q指向字符串最后一个字符 

12     char* q = p - 1; 

13   

14     // 使用p作为交换空间逐个交换字符 

15     while (q > s) 

16     { 

17         *p = *q ; 

18         *q-- = *s ; 

19         *s++ = *p ; 

20     } 

21   

22     *p = '\0' ; // 恢复结束符 

23   

24     return r ; 

25 }

使用异或操作

view sourceprint?01 // 使用异或操作对字符串s进行逆序 

02 char* Reverse(char* s) 

03 { 

04     char* r = s ; 

05   

06     //令p指向字符串最后一个字符 

07     char* p = s; 

08     while (*(p + 1) != '\0') 

09         ++p ; 

10   

11     // 使用异或操作进行交换 

12     while (p > s) 

13     { 

14         *p = *p ^ *s ; 

15         *s = *p ^ *s ; 

16         *p = *p-- ^ *s++ ; 

17     } 

18   

19     return r ; 

20 }

按单词逆序
给定一个字符串，按单词将该字符串逆序，比如给定"This is a sentence"，则输出是"sentence a is This"，为了简化问题，字符串中不包含标点符号。分两步：

先按单词逆序得到"sihT si a ecnetnes"
再整个句子逆序得到"sentence a is This"
对于步骤一，关键是如何确定单词，这里以空格为单词的分界。当找到一个单词后，就可以使用上面讲过的方法将这个单词进行逆序，当所有的单词都逆序以后，将整个句子看做一个整体（即一个大的包含空格的单词）再逆序一次即可，如下图所示，第一行是原始字符换，第二行是按单词逆序后的字符串，最后一行是按整个句子逆序后的字符串。

view sourceprint?01 // 对指针p和q之间的所有字符逆序 

02 void ReverseWord(char* p, char* q) 

03 { 

04     while(p < q) 

05     { 

06         char t = *p ; 

07         *p++ = *q ; 

08         *q-- = t ; 

09     } 

10 } 

11   

12 // 将句子按单词逆序 

13 char* ReverseSentence(char *s) 

14 { 

15     // 这两个指针用来确定一个单词的首尾边界 

16     char *p = s ;    // 指向单词的首字符 

17     char *q = s ;    // 指向空格或者 '\0' 

18   

19     while(*q != '\0') 

20     { 

21         if (*q == ' ') 

22         { 

23             ReverseWord(p, q - 1) ; 

24             q++ ; // 指向下一个单词首字符 

25             p = q ; 

26         } 

27         else

28             q++ ; 

29     } 

30   

31     ReverseWord(p, q - 1) ; // 对最后一个单词逆序 

32     ReverseWord(s, q - 1) ; // 对整个句子逆序 

33   

34     return s ; 

35 }

逆序打印
还有一类题目是要求逆序输出，而不要求真正的逆序存储。这题很简单，有下面几种方法，有的方法效率不高，这里仅是提供一个思路而已。先求出字符串长度，然后反向遍历即可。

view sourceprint?1 void ReversePrint(const char* s) 

2 { 

3     int len = strlen(s) ; 

4     for (int i = len - 1; i >= 0; --i) 

5         cout << s[i]; 

6 }

如果不想求字符串的长度，可以先遍历到末尾，然后在遍历回来，这要借助字符串的结束符'\0'。

view sourceprint?01 void ReversePrint(const char* s) 

02 { 

03     const char* p = s ; 

04   

05     while (*p) 

06         *p++ ; 

07   

08     --p ; //while结束时，p指向'\0'，这里让p指向最后一个字符 

09   

10     while (p >= s) 

11     { 

12         cout << *p ; 

13         --p ; 

14     } 

15 }

对于上面第二种方法，也可以使用递归的方式完成。

view sourceprint?1 void ReversePrint(const char* s) 

2 { 

3 if(*(s + 1) != '\0') 

4 ReversePrint(s + 1) ; 

5 cout << *s ; 

6 }

== THE END==

Happy coding!