151.翻转字符串里的单词

题目描述

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: 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。

说明：

• 无空格字符构成一个单词。
• 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。

解题思路

类比和解题步骤

考虑类比：假设你有一篇文章，你希望将其中的每个单词逐个翻转。你可以通过先将整个文章逐字符翻转，然后再对每个单词逐字符翻转，最终得到逐个翻转单词的结果。

1. 整体翻转字符串： 对整个字符串进行逐字符翻转。
2. 逐个翻转单词： 对每个单词进行逐字符翻转，得到最终结果。

特殊案例

• 如果输入字符串为空，则直接返回空字符串。

C#代码实现

public string ReverseWords(string s) {
    if (string.IsNullOrEmpty(s)) {
        return s;
    }

    char[] charArray = s.ToCharArray();
    int n = charArray.Length;

    // 整体翻转字符串
    Reverse(charArray, 0, n - 1);

    // 逐个翻转单词
    ReverseWords(charArray, n);

    // 去除多余空格并转为字符串
    return CleanSpaces(charArray, n);
}

private void Reverse(char[] charArray, int start, int end) {
    while (start < end) {
        char temp = charArray[start];
        charArray[start] = charArray[end];
        charArray[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

private void ReverseWords(char[] charArray, int n) {
    int start = 0;
    int end = 0;

    while (start < n) {
        while (end < n && charArray[end] != ' ') {
            end++;
        }

        Reverse(charArray, start, end - 1);

        start = end + 1;
        end++;
    }
}

private string CleanSpaces(char[] charArray, int n) {
    int i = 0;
    int j = 0;

    while (j < n) {
        // 跳过多余空格
        while (j < n && charArray[j] == ' ') {
            j++;
        }

        // 复制非空格字符
        while (j < n && charArray[j] != ' ') {
            charArray[i] = charArray[j];
            i++;
            j++;
        }

        // 跳过多余空格
        while (j < n && charArray[j] == ' ') {
            j++;
        }

        // 添加一个空格分隔单词
        if (j < n) {
            charArray[i] = ' ';
            i++;
        }
    }

    return new string(charArray, 0, i);
}

C代码实现

void reverse(char* s, int start, int end) {
    while (start < end) {
        char temp = s[start];
        s[start] = s[end];
        s[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

void reverseWords(char* s) {
    int n = strlen(s);

    // 整体翻转字符串
    reverse(s, 0, n - 1);

    int start = 0;
    int end = 0;

    while (start < n) {
        // 跳过多余空格
        while (end < n && s[end] == ' ') {
            end++;
        }

        // 逐个翻转单词
        reverse(s, start, end - 1);

        start = end + 1;
        end++;
    }

    int i = 0;
    int j = 0;

    while (j < n) {
        // 跳过多余空格
        while (j < n && s[j] == ' ') {
            j++;
        }

        // 复制非空格字符
        while (j < n && s[j] != ' ') {
            s[i] = s[j];
            i++;
            j++;
        }

        // 跳过多余空格
        while (j < n && s[j] == ' ') {
            j++;
        }

        // 添加一个空格分隔单词
        if (j < n) {
            s[i] = ' ';
            i++;
        }
    }

    // 添加字符串结尾
    s[i] = '\0';
}

时间复杂度和空间复杂度

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串的长度。整体翻转字符串和逐个翻转单词的时间复杂度均为 O(n)。
• 空间复杂度：O(1)。只使用了常数级别的额外空间。