反转字符串中的单词 II:Swift 实现与详解



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摘要

本文针对 LeetCode 186 题 "反转字符串中的单词 II",探讨如何用 Swift 实现一个原地解法来反转字符数组中的单词顺序。通过详细的代码和分析,我们将学习如何优化代码逻辑并提高解法的效率。

描述

给定一个字符数组 s,其内容是以空格分隔的单词序列。要求反转单词的顺序,并且不能使用额外的空间。这意味着我们必须原地修改字符数组。

示例 1

plaintext 复制代码
输入:s = ["t", "h", "e", " ", "s", "k", "y", " ", "i", "s", " ", "b", "l", "u", "e"]
输出:s = ["b", "l", "u", "e", " ", "i", "s", " ", "s", "k", "y", " ", "t", "h", "e"]

示例 2

plaintext 复制代码
输入:s = ["a"]
输出:s = ["a"]

题解答案

核心思路分为以下几步:

  1. 反转整个字符数组:将数组整体反转。
  2. 逐个反转单词:通过空格分隔单词并反转。
  3. 保持原地操作:不分配额外的空间。

以下是完整的 Swift 解法:

题解代码

swift 复制代码
func reverseWords(_ s: inout [Character]) {
    // Helper function to reverse a section of the array
    func reverse(_ s: inout [Character], _ start: Int, _ end: Int) {
        var start = start
        var end = end
        while start < end {
            s.swapAt(start, end)
            start += 1
            end -= 1
        }
    }
    
    // Step 1: Reverse the entire array
    reverse(&s, 0, s.count - 1)
    
    // Step 2: Reverse each word
    var start = 0
    for i in 0..<s.count {
        if s[i] == " " || i == s.count - 1 {
            reverse(&s, start, i == s.count - 1 ? i : i - 1)
            start = i + 1
        }
    }
}

代码分析

  1. 核心函数 reverse

    • 接受数组和索引范围,通过双指针交换数组中的字符,原地完成反转。
    • 时间复杂度:O(n)
  2. 整体反转字符数组

    • reverse(&s, 0, s.count - 1) 完成整个数组的反转。
  3. 逐个反转单词

    • 遍历数组,当遇到空格或到达结尾时,调用 reverse 对当前单词进行反转。

示例测试及结果

测试代码

swift 复制代码
var s1: [Character] = ["t", "h", "e", " ", "s", "k", "y", " ", "i", "s", " ", "b", "l", "u", "e"]
reverseWords(&s1)
print(String(s1)) // 输出:blue is sky the

var s2: [Character] = ["a"]
reverseWords(&s2)
print(String(s2)) // 输出:a

结果

txt 复制代码
blue is sky the
a

时间复杂度

  • 整体反转数组:O(n)
  • 遍历并反转单词:O(n)
  • 总时间复杂度O(n)

空间复杂度

  • 使用了原地算法,没有额外空间分配。
  • 空间复杂度O(1)

总结

  1. 本题通过原地操作有效节省了空间。
  2. 解法采用整体反转 + 单词反转的分治思想,逻辑清晰易于实现。
  3. 适合在面试中展现数据结构和双指针的熟练运用。
  • 可以扩展到更复杂的字符串处理场景,例如多种分隔符。
  • 优化代码逻辑,提高可读性和鲁棒性。

参考资料

  • LeetCode 官方题解
  • Swift 官方文档
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