LeetCode2108 找出数组中的第一个回文字符串

寻找字符串数组中的第一个回文字符串

在编程的世界里，字符串处理是一个非常常见且重要的任务。今天我们就来探讨一个有趣的字符串处理问题：如何在一个给定的字符串数组中找出第一个回文字符串。

一、回文字符串的概念

回文字符串是一种特殊的字符串，它正着读和反着读的结果是一样的。例如 "racecar"、"level"、"ada" 等都是回文字符串。

二、解决思路

我们的目标是在一个字符串数组中找到第一个回文字符串。最直接的方法就是遍历这个数组中的每一个字符串，然后检查每个字符串是否为回文字符串。一旦找到第一个回文字符串，就可以停止遍历并返回该字符串。如果遍历完整个数组都没有找到回文字符串，那么就返回一个空字符串。

方法一:

三、代码实现

char* firstPalindrome(char** words, int wordsSize) {
    for (int i = 0; i < wordsSize; i++) {
        int len = strlen(words[i]);
        int j;
        for (j = 0; j < len / 2; j++) {
            if (words[i][j]!= words[i][len - j - 1]) {
                break;
            }
        }
        if (j == len / 2) {
            char* result = (char*)malloc((len + 1) * sizeof(char));
            strcpy(result, words[i]);
            return result;
        }
    }
    return "";
}

首先，我们定义了一个函数 firstPalindrome，它接收两个参数，一个是二维字符指针 words，这其实就相当于指向字符串数组的指针，另一个参数 wordsSize 则代表了这个字符串数组里字符串的个数。

在函数内部呢，外层通过一个 for 循环（for (int i = 0; i < wordsSize; i++)）来依次遍历字符串数组中的每一个字符串。针对每一个当前正在处理的字符串 words[i]，先是使用 strlen 函数获取它的长度 len，接着开启内层的 for 循环（for (j = 0; j < len / 2; j++)），这个内层循环就是用来判断当前字符串是否为回文字符串的。在这个内层循环里，比较当前字符串对称位置上的字符（也就是第 j 个字符和倒数第 j 个字符），要是发现它们不相等了，那就通过 break 语句跳出内层循环。

当内层循环结束后，我们会进行一个判断（if (j == len / 2)），要是 j 的值刚好等于 len / 2，这就意味着从字符串开头到中间位置的字符与对应的对称位置字符都相等呀，也就表明这个字符串是回文字符串了。此时呢，我们要返回这个字符串，不过需要注意的是，为了避免返回局部变量地址导致的问题（因为函数结束后局部变量所在内存会被释放），我们使用 malloc 函数动态分配了一块足够存储这个字符串（要包含字符串结束符 '\0' 哦，所以长度是 len + 1）的内存空间，再通过 strcpy 函数把当前的回文字符串复制到新分配的这块内存里，最后返回指向这个新内存空间的指针，也就是返回了找到的第一个回文字符串啦。

要是整个外层循环结束了，都没有找到符合回文条件的字符串，那函数最后就直接返回一个空字符串，表示没找到相应的回文字符串哦。

四、测试示例

以下是一个简单的 main 函数来进行测试的示例代码:

#include <stdio.h>

int main() {
    char* words[] = {"abc", "car", "ada"};
    int wordsSize = sizeof(words) / sizeof(words[0]);
    char* palindrome = firstPalindrome(words, wordsSize);
    if (palindrome[0]!= '\0') {
        printf("第一个回文字符串为：%s\n", palindrome);
        free(palindrome);
    } else {
        printf("未找到回文字符串\n");
    }
    return 0;
}

在这个 main 函数里，我们先是定义了一个字符串数组 words，并且初始化了一些字符串在里面，然后计算出这个数组的大小 wordsSize。接着调用 firstPalindrome 函数，将得到的返回结果存放在 palindrome 指针变量里。之后进行一个判断，如果 palindrome 指向的字符串第一个字符不是字符串结束符 '\0'，那就说明找到了回文字符串呀，我们就把它打印输出出来，同时可别忘了使用 free 函数释放之前通过 malloc 分配的内存空间，避免出现内存泄漏问题哦。要是 palindrome 指向的是一个空字符串，那就输出提示信息，表示没有找到回文字符串啦。

方法二:

代码改进:

bool find (char b[], int len) {
    int l = 0, r = len - 1;
    while (l < r) {
        if (b[l] != b[r]) return false;
        l++, r--;
    }
    return true;
}
char* firstPalindrome(char** words, int wordsSize) {
    char *a = (char *)calloc(105, sizeof(char));
    for (int i = 0; i <wordsSize; i++) {
        if (find(words[i], strlen(words[i]))) {
            strcpy (a, words[i]);
            break;
        }
    }
    return a;
}

(一）判断回文字符串的函数 find

先来看这个用于判断一个字符串是否为回文字符串的函数 find：

bool find (char b[], int len) {
    int l = 0, r = len - 1;
    while (l < r) {
        if (b[l]!= b[r]) return false;
        l++, r--;
    }
    return true;
}

这个函数接受两个参数，一个是字符数组 b，它代表了我们要去判断是否为回文字符串的那个字符串；另一个参数 len 则是该字符串的长度。

在函数内部，定义了两个指针变量（或者说索引变量更便于理解）l 和 r，分别初始化为字符串的开头（索引为 0）和结尾（索引为 len - 1）。接着通过一个 while 循环来进行判断，只要 l 小于 r，就说明还没有比较完字符串中间位置之前的所有对称字符对。在循环体中，比较当前对称位置的字符（也就是 b[l] 和 b[r]），如果发现这两个字符不相等，那就直接返回 false，表示这个字符串不是回文字符串。要是一直比较到 l 不再小于 r 了，意味着从开头到中间位置的字符与对应的对称位置字符都相等呀，此时就返回 true，说明该字符串是回文字符串呢。

(二)查找第一个回文字符串的主函数 firstPalindrome

再看看负责在字符串数组中查找第一个回文字符串的函数 firstPalindrome：

char* firstPalindrome(char** words, int wordsSize) {
    char *a = (char *)calloc(105, sizeof(char));
    for (int i = 0; i < wordsSize; i++) {
        if (find(words[i], strlen(words[i]))) {
            strcpy (a, words[i]);
            break;
        }
    }
    return a;
}

这个函数接收两个参数，char** words 是指向字符串数组的指针，也就是用来传入我们要查找回文字符串的那个字符串数组；int wordsSize 表示这个字符串数组里字符串的个数

函数一开始，使用 calloc 函数动态分配了一块大小为 105 个 char 类型字节的内存空间，并将返回的指针赋值给 a。这里分配 105 字节的空间假设了字符串的长度不会超过一定限制（实际应用中可根据具体需求合理调整这个大小哦），并且使用 calloc 函数会将分配的内存空间初始化为全 0，方便后续操作。

然后通过一个 for 循环（for (int i = 0; i < wordsSize; i++)）来遍历整个字符串数组。在每次循环中，调用之前定义的 find 函数，传入当前字符串 words[i] 以及它的长度（通过 strlen(words[i]) 获取），去判断这个字符串是否是回文字符串。要是 find 函数返回 true，说明找到了回文字符串了呀，那就使用 strcpy 函数把这个回文字符串复制到之前分配好的内存空间 a 中，然后通过 break 跳出循环，因为我们只需要找到第一个回文字符串就可以了。

最后，函数返回指针 a，这个指针要么指向找到的第一个回文字符串所在的内存空间（如果找到了的话），要么指向一块初始化为全 0 的内存空间（如果没找到回文字符串，就返回这个空的初始化空间表示没找到）。

注意事项及优化思考

内存管理方面 ：这里使用 calloc 分配了固定大小的内存空间，在实际应用中，如果字符串长度可能会超过这个预设值，就可能导致缓冲区溢出等问题哦。更好的做法可以是根据实际找到的回文字符串长度来动态分配准确的内存大小，或者设置一个更合理的较大值并进行长度检查等操作来确保安全。

• 代码复用与通用性：当前代码实现了基本的功能，但如果后续要在不同的场景下查找回文字符串，比如处理不同编码的字符串或者对查找规则有细微变化等情况，可能需要进一步封装和抽象代码，让函数的通用性更强，例如可以把判断回文字符串的逻辑提取成更独立、可配置的模块等。

总结

这种对数组进行遍历，然后针对每个元素进行特定条件判断的思路，在很多字符串处理以及其他数据处理相关的编程场景里都是很常用的哦。当然啦，实际编程中可能还会碰到比如字符串编码、字符串里包含特殊字符之类的复杂情况，但只要掌握了基础的思路和方法，再去应对那些复杂问题就会更得心应手啦。希望这篇博客能助力大家更好地理解和运用 C 语言中字符串处理这方面的知识，要是大家有什么疑问或者更好的想法，欢迎在评论区留言分享哦。