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> 综合考察字符串操作的好题。 # 151.翻转字符串里的单词 [力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/reverse-words-in-a-string/) 给定一个字符串，逐个翻转字符串中的每个单词。 示例 1： 输入: "the sky is blue" 输出: "blue is sky the" 示例 2： 输入: " hello world! " 输出: "world! hello" 解释: 输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。 示例 3： 输入: "a good example" 输出: "example good a" 解释: 如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。 # 思路 针对本题，我录制了视频讲解：[字符串复杂操作拿捏了！ | LeetCode:151.翻转字符串里的单词](https://www.bilibili.com/video/BV1uT41177fX)，结合本题解一起看，事半功倍！ **这道题目可以说是综合考察了字符串的多种操作。** 一些同学会使用split库函数，分隔单词，然后定义一个新的string字符串，最后再把单词倒序相加，那么这道题题目就是一道水题了，失去了它的意义。 所以这里我还是提高一下本题的难度：**不要使用辅助空间，空间复杂度要求为O(1)。** 不能使用辅助空间之后，那么只能在原字符串上下功夫了。 想一下，我们将整个字符串都反转过来，那么单词的顺序指定是倒序了，只不过单词本身也倒序了，那么再把单词反转一下，单词不就正过来了。 所以解题思路如下： * 移除多余空格 * 将整个字符串反转 * 将每个单词反转 举个例子，源字符串为："the sky is blue " * 移除多余空格 : "the sky is blue" * 字符串反转："eulb si yks eht" * 单词反转："blue is sky the" 这样我们就完成了翻转字符串里的单词。 思路很明确了，我们说一说代码的实现细节，就拿移除多余空格来说，一些同学会上来写如下代码： ```CPP void removeExtraSpaces(string& s) { for (int i = s.size() - 1; i > 0; i--) { if (s[i] == s[i - 1] && s[i] == ' ') { s.erase(s.begin() + i); } } // 删除字符串最后面的空格 if (s.size() > 0 && s[s.size() - 1] == ' ') { s.erase(s.begin() + s.size() - 1); } // 删除字符串最前面的空格 if (s.size() > 0 && s[0] == ' ') { s.erase(s.begin()); } } ``` 逻辑很简单，从前向后遍历，遇到空格了就erase。 如果不仔细琢磨一下erase的时间复杂度，还以为以上的代码是O(n)的时间复杂度呢。 想一下真正的时间复杂度是多少，一个erase本来就是O(n)的操作。 erase操作上面还套了一个for循环，那么以上代码移除冗余空格的代码时间复杂度为O(n^2)。 那么使用双指针法来去移除空格，最后resize（重新设置）一下字符串的大小，就可以做到O(n)的时间复杂度。 ```CPP //版本一 void removeExtraSpaces(string& s) { int slowIndex = 0, fastIndex = 0; // 定义快指针，慢指针 // 去掉字符串前面的空格 while (s.size() > 0 && fastIndex < s.size() && s[fastIndex] == ' ') { fastIndex++; } for (; fastIndex < s.size(); fastIndex++) { // 去掉字符串中间部分的冗余空格 if (fastIndex - 1 > 0 && s[fastIndex - 1] == s[fastIndex] && s[fastIndex] == ' ') { continue; } else { s[slowIndex++] = s[fastIndex]; } } if (slowIndex - 1 > 0 && s[slowIndex - 1] == ' ') { // 去掉字符串末尾的空格 s.resize(slowIndex - 1); } else { s.resize(slowIndex); // 重新设置字符串大小 } } ``` 有的同学可能发现用erase来移除空格，在leetcode上性能也还行。主要是以下几点；： 1. leetcode上的测试集里，字符串的长度不够长，如果足够长，性能差距会非常明显。 2. leetcode的测程序耗时不是很准确的。 版本一的代码是一般的思考过程，就是 先移除字符串前的空格，再移除中间的，再移除后面部分。 不过其实还可以优化，这部分和[27.移除元素](https://programmercarl.com/0027.移除元素.html)的逻辑是一样一样的，本题是移除空格，而 27.移除元素 就是移除元素。 所以代码可以写的很精简，大家可以看 如下 代码 removeExtraSpaces 函数的实现： ```CPP // 版本二 void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。 int slow = 0; //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { // if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。 if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。 while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。 s[slow++] = s[i++]; } } } s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。 } ``` 如果以上代码看不懂，建议先把 [27.移除元素](https://programmercarl.com/0027.移除元素.html)这道题目做了，或者看视频讲解：[数组中移除元素并不容易！LeetCode：27. 移除元素](https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP) 。 此时我们已经实现了removeExtraSpaces函数来移除冗余空格。 还要实现反转字符串的功能，支持反转字符串子区间，这个实现我们分别在[344.反转字符串](https://programmercarl.com/0344.反转字符串.html)和[541.反转字符串II](https://programmercarl.com/0541.反转字符串II.html)里已经讲过了。 代码如下： ```CPP // 反转字符串s中左闭右闭的区间[start, end] void reverse(string& s, int start, int end) { for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) { swap(s[i], s[j]); } } ``` 整体代码如下： ```CPP class Solution { public: void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭右闭 [] for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) { swap(s[i], s[j]); } } void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。 int slow = 0; //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.html for (int i = 0; i < s.size(); ++i) { // if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。 if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。 while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。 s[slow++] = s[i++]; } } } s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。 } string reverseWords(string s) { removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。 reverse(s, 0, s.size() - 1); int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。 for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) { if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。 reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。 start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start } } return s; } }; ``` * 时间复杂度: O(n) * 空间复杂度: O(1) 或 O(n)，取决于语言中字符串是否可变 ## 其他语言版本 Java： ```Java class Solution { /** * 不使用Java内置方法实现 *
* 1.去除首尾以及中间多余空格
* 2.反转整个字符串
* 3.反转各个单词
*/
public String reverseWords(String s) {
// System.out.println("ReverseWords.reverseWords2() called with: s = [" + s + "]");
// 1.去除首尾以及中间多余空格
StringBuilder sb = removeSpace(s);
// 2.反转整个字符串
reverseString(sb, 0, sb.length() - 1);
// 3.反转各个单词
reverseEachWord(sb);
return sb.toString();
}
private StringBuilder removeSpace(String s) {
// System.out.println("ReverseWords.removeSpace() called with: s = [" + s + "]");
int start = 0;
int end = s.length() - 1;
while (s.charAt(start) == ' ') start++;
while (s.charAt(end) == ' ') end--;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (start <= end) {
char c = s.charAt(start);
if (c != ' ' || sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
sb.append(c);
}
start++;
}
// System.out.println("ReverseWords.removeSpace returned: sb = [" + sb + "]");
return sb;
}
/**
* 反转字符串指定区间[start, end]的字符
*/
public void reverseString(StringBuilder sb, int start, int end) {
// System.out.println("ReverseWords.reverseString() called with: sb = [" + sb + "], start = [" + start + "], end = [" + end + "]");
while (start < end) {
char temp = sb.charAt(start);
sb.setCharAt(start, sb.charAt(end));
sb.setCharAt(end, temp);
start++;
end--;
}
// System.out.println("ReverseWords.reverseString returned: sb = [" + sb + "]");
}
private void reverseEachWord(StringBuilder sb) {
int start = 0;
int end = 1;
int n = sb.length();
while (start < n) {
while (end < n && sb.charAt(end) != ' ') {
end++;
}
reverseString(sb, start, end - 1);
start = end + 1;
end = start + 1;
}
}
}
```
```java
//解法二：创建新字符数组填充。时间复杂度O(n)
class Solution {
public String reverseWords(String s) {
//源字符数组
char[] initialArr = s.toCharArray();
//新字符数组
char[] newArr = new char[initialArr.length+1];//下面循环添加"单词 "，最终末尾的空格不会返回
int newArrPos = 0;
//i来进行整体对源字符数组从后往前遍历
int i = initialArr.length-1;
while(i>=0){
while(i>=0 && initialArr[i] == ' '){i--;} //跳过空格
//此时i位置是边界或!=空格，先记录当前索引，之后的while用来确定单词的首字母的位置
int right = i;
while(i>=0 && initialArr[i] != ' '){i--;}
//指定区间单词取出(由于i为首字母的前一位，所以这里+1,)，取出的每组末尾都带有一个空格
for (int j = i+1; j <= right; j++) {
newArr[newArrPos++] = initialArr[j];
if(j == right){
newArr[newArrPos++] = ' ';//空格
}
}
}
//若是原始字符串没有单词，直接返回空字符串；若是有单词，返回0-末尾空格索引前范围的字符数组(转成String返回)
if(newArrPos == 0){
return "";
}else{
return new String(newArr,0,newArrPos-1);
}
}
}
```
```java
//解法三：双反转+移位，在原始数组上进行反转。空间复杂度O(1)
class Solution {
/**
* 思路：
* ①反转字符串 "the sky is blue " => " eulb si yks eht"
* ②遍历 " eulb si yks eht"，每次先对某个单词进行反转再移位
* 这里以第一个单词进行为演示：" eulb si yks eht" ==反转=> " blue si yks eht" ==移位=> "blue si yks eht"
*/
public String reverseWords(String s) {
//步骤1：字符串整体反转（此时其中的单词也都反转了）
char[] initialArr = s.toCharArray();
reverse(initialArr, 0, s.length() - 1);
int k = 0;
for (int i = 0; i < initialArr.length; i++) {
if (initialArr[i] == ' ') {
continue;
}
int tempCur = i;
while (i < initialArr.length && initialArr[i] != ' ') {
i++;
}
for (int j = tempCur; j < i; j++) {
if (j == tempCur) { //步骤二：二次反转
reverse(initialArr, tempCur, i - 1);//对指定范围字符串进行反转，不反转从后往前遍历一个个填充有问题
}
//步骤三：移动操作
initialArr[k++] = initialArr[j];
if (j == i - 1) { //遍历结束
//避免越界情况，例如=> "asdasd df f"，不加判断最后就会数组越界
if (k < initialArr.length) {
initialArr[k++] = ' ';
}
}
}
}
if (k == 0) {
return "";
} else {
//参数三：以防出现如"asdasd df f"=>"f df asdasd"正好凑满不需要省略空格情况
return new String(initialArr, 0, (k == initialArr.length) && (initialArr[k - 1] != ' ') ? k : k - 1);
}
}
public void reverse(char[] chars, int begin, int end) {
for (int i = begin, j = end; i < j; i++, j--) {
chars[i] ^= chars[j];
chars[j] ^= chars[i];
chars[i] ^= chars[j];
}
}
}
```
```java
/*
* 解法四：时间复杂度 O(n)
* 参考卡哥 c++ 代码的三步骤：先移除多余空格，再将整个字符串反转，最后把单词逐个反转
* 有别于解法一 ：没有用 StringBuilder 实现，而是对 String 的 char[] 数组操作来实现以上三个步骤
*/
class Solution {
//用 char[] 来实现 String 的 removeExtraSpaces，reverse 操作
public String reverseWords(String s) {
char[] chars = s.toCharArray();
//1.去除首尾以及中间多余空格
chars = removeExtraSpaces(chars);
//2.整个字符串反转
reverse(chars, 0, chars.length - 1);
//3.单词反转
reverseEachWord(chars);
return new String(chars);
}
//1.用 快慢指针 去除首尾以及中间多余空格，可参考数组元素移除的题解
public char[] removeExtraSpaces(char[] chars) {
int slow = 0;
for (int fast = 0; fast < chars.length; fast++) {
//先用 fast 移除所有空格
if (chars[fast] != ' ') {
//在用 slow 加空格。 除第一个单词外，单词末尾要加空格
if (slow != 0)
chars[slow++] = ' ';
//fast 遇到空格或遍历到字符串末尾，就证明遍历完一个单词了
while (fast < chars.length && chars[fast] != ' ')
chars[slow++] = chars[fast++];
}
}
//相当于 c++ 里的 resize()
char[] newChars = new char[slow];
System.arraycopy(chars, 0, newChars, 0, slow);
return newChars;
}
//双指针实现指定范围内字符串反转，可参考字符串反转题解
public void reverse(char[] chars, int left, int right) {
if (right >= chars.length) {
System.out.println("set a wrong right");
return;
}
while (left < right) {
chars[left] ^= chars[right];
chars[right] ^= chars[left];
chars[left] ^= chars[right];
left++;
right--;
}
}
//3.单词反转
public void reverseEachWord(char[] chars) {
int start = 0;
//end <= s.length() 这里的 = ，是为了让 end 永远指向单词末尾后一个位置，这样 reverse 的实参更好设置
for (int end = 0; end <= chars.length; end++) {
// end 每次到单词末尾后的空格或串尾,开始反转单词
if (end == chars.length || chars[end] == ' ') {
reverse(chars, start, end - 1);
start = end + 1;
}
}
}
}
```
python:
（版本一）先删除空白，然后整个反转，最后单词反转。
**因为字符串是不可变类型，所以反转单词的时候，需要将其转换成列表，然后通过join函数再将其转换成列表，所以空间复杂度不是O(1)**
```Python
class Solution:
def reverseWords(self, s: str) -> str:
# 删除前后空白
s = s.strip()
# 反转整个字符串
s = s[::-1]
# 将字符串拆分为单词，并反转每个单词
s = ' '.join(word[::-1] for word in s.split())
return s
```
（版本二）使用双指针
```python
class Solution:
def reverseWords(self, s: str) -> str:
# 将字符串拆分为单词，即转换成列表类型
words = s.split()
# 反转单词
left, right = 0, len(words) - 1
while left < right:
words[left], words[right] = words[right], words[left]
left += 1
right -= 1
# 将列表转换成字符串
return " ".join(words)
```
Go：
版本一：
```go
func reverseWords(s string) string {
b := []byte(s)
// 移除前面、中间、后面存在的多余空格
slow := 0
for i := 0; i < len(b); i++ {
if b[i] != ' ' {
if slow != 0 {
b[slow] = ' '
slow++
}
for i < len(b) && b[i] != ' ' { // 复制逻辑
b[slow] = b[i]
slow++
i++
}
}
}
b = b[0:slow]
// 翻转整个字符串
reverse(b)
// 翻转每个单词
last := 0
for i := 0; i <= len(b); i++ {
if i == len(b) || b[i] == ' ' {
reverse(b[last:i])
last = i + 1
}
}
return string(b)
}
func reverse(b []byte) {
left := 0
right := len(b) - 1
for left < right {
b[left], b[right] = b[right], b[left]
left++
right--
}
}
```
版本二：
```go
import (
"fmt"
)
func reverseWords(s string) string {
//1.使用双指针删除冗余的空格
slowIndex, fastIndex := 0, 0
b := []byte(s)
//删除头部冗余空格
for len(b) > 0 && fastIndex < len(b) && b[fastIndex] == ' ' {
fastIndex++
}
//删除单词间冗余空格
for ; fastIndex < len(b); fastIndex++ {
if fastIndex-1 > 0 && b[fastIndex-1] == b[fastIndex] && b[fastIndex] == ' ' {
continue
}
b[slowIndex] = b[fastIndex]
slowIndex++
}
//删除尾部冗余空格
if slowIndex-1 > 0 && b[slowIndex-1] == ' ' {
b = b[:slowIndex-1]
} else {
b = b[:slowIndex]
}
//2.反转整个字符串
reverse(&b, 0, len(b)-1)
//3.反转单个单词 i单词开始位置，j单词结束位置
i := 0
for i < len(b) {
j := i
for ; j < len(b) && b[j] != ' '; j++ {
}
reverse(&b, i, j-1)
i = j
i++
}
return string(b)
}
func reverse(b *[]byte, left, right int) {
for left < right {
(*b)[left], (*b)[right] = (*b)[right], (*b)[left]
left++
right--
}
}
```
javaScript:
```js
/**
* @param {string} s
* @return {string}
*/
var reverseWords = function(s) {
// 字符串转数组
const strArr = Array.from(s);
// 移除多余空格
removeExtraSpaces(strArr);
// 翻转
reverse(strArr, 0, strArr.length - 1);
let start = 0;
for(let i = 0; i <= strArr.length; i++) {
if (strArr[i] === ' ' || i === strArr.length) {
// 翻转单词
reverse(strArr, start, i - 1);
start = i + 1;
}
}
return strArr.join('');
};
// 删除多余空格
function removeExtraSpaces(strArr) {
let slowIndex = 0;
let fastIndex = 0;
while(fastIndex < strArr.length) {
// 移除开始位置和重复的空格
if (strArr[fastIndex] === ' ' && (fastIndex === 0 || strArr[fastIndex - 1] === ' ')) {
fastIndex++;
} else {
strArr[slowIndex++] = strArr[fastIndex++];
}
}
// 移除末尾空格
strArr.length = strArr[slowIndex - 1] === ' ' ? slowIndex - 1 : slowIndex;
}
// 翻转从 start 到 end 的字符
function reverse(strArr, start, end) {
let left = start;
let right = end;
while(left < right) {
// 交换
[strArr[left], strArr[right]] = [strArr[right], strArr[left]];
left++;
right--;
}
}
```
TypeScript：
```typescript
function reverseWords(s: string): string {
/** Utils **/
// 删除多余空格, 如' hello world ' => 'hello world'
function delExtraSpace(arr: string[]): void {
let left: number = 0,
right: number = 0,
length: number = arr.length;
while (right < length && arr[right] === ' ') {
right++;
}
while (right < length) {
if (arr[right] === ' ' && arr[right - 1] === ' ') {
right++;
continue;
}
arr[left++] = arr[right++];
}
if (arr[left - 1] === ' ') {
arr.length = left - 1;
} else {
arr.length = left;
}
}
// 翻转字符串，如：'hello' => 'olleh'
function reverseWords(strArr: string[], start: number, end: number) {
let temp: string;
while (start < end) {
temp = strArr[start];
strArr[start] = strArr[end];
strArr[end] = temp;
start++;
end--;
}
}
/** Main code **/
let strArr: string[] = s.split('');
delExtraSpace(strArr);
let length: number = strArr.length;
// 翻转整个字符串
reverseWords(strArr, 0, length - 1);
let start: number = 0,
end: number = 0;
while (start < length) {
end = start;
while (strArr[end] !== ' ' && end < length) {
end++;
}
// 翻转单个单词
reverseWords(strArr, start, end - 1);
start = end + 1;
}
return strArr.join('');
};
```
Swift:
```swift
func reverseWords(_ s: String) -> String {
var stringArr = removeSpace(s)
reverseString(&stringArr, startIndex: 0, endIndex: stringArr.count - 1)
reverseWord(&stringArr)
return String(stringArr)
}
/// 1、移除多余的空格（前后所有的空格，中间只留一个空格）
func removeSpace(_ s: String) -> [Character] {
let ch = Array(s)
var left = 0
var right = ch.count - 1
// 忽略字符串前面的所有空格
while ch[left] == " " {
left += 1
}
// 忽略字符串后面的所有空格
while ch[right] == " " {
right -= 1
}
// 接下来就是要处理中间的多余空格
var lastArr = Array
