数据结构：反转字符串（Reversing a String）

目录

方法一：双指针法

方法二：辅助数组

方法对比总结：

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问题定义

给定一个字符串，例如：

char str[] = "hello";

我们的目标是把它反转成：

"olleh"

📌 输入特点：

• 字符串用 char 数组表示（C风格字符串）

• 最后一个字符是 '\0'（空字符），表示字符串结束

（可以参考类似问题：数据结构：数组：反转数组（Reverse the Array）-CSDN博客 ）

方法一：双指针法

🧠 思路讲解：双指针对换法

我们从字符串两端出发，交换字符：

1. 指针 left 指向开头（索引 0）

2. 指针 right 指向结尾（索引为 length - 1，排除 '\0'）

逐步交换：

• str[left] ↔ str[right]

• 然后 left++, right--

• 重复，直到 left >= right

代码实现

Step 1：计算字符串长度（不包括 '\0'）

int len = 0;
while (str[len] != '\0') {
    len++;
}

Step 2：初始化左右指针

int left = 0;
int right = len - 1;

Step 3：循环交换字符

while (left < right) {
    char temp = str[left];
    str[left] = str[right];
    str[right] = temp;

    left++;
    right--;
}

完整代码实现

#include <iostream>
using namespace std;

void reverseString(char str[]) {
    // 计算长度
    int len = 0;
    while (str[len] != '\0') {
        len++;
    }

    // 双指针交换字符
    int left = 0;
    int right = len - 1;

    while (left < right) {
        char temp = str[left];
        str[left] = str[right];
        str[right] = temp;

        left++;
        right--;
    }
}

int main() {
    char str[] = "hello";
    cout << "原字符串: " << str << endl;

    reverseString(str);

    cout << "反转后: " << str << endl;

    return 0;
}

示例演示

字符串 "hello"：

Left	Right	str[left]	str[right]	After swap
0	4	'h'	'o'	o e l l h
1	3	'e'	'l'	o l l e h
2	2	-	-	done

结果："olleh"

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方法二：辅助数组

我们使用辅助数组，不直接在原数组中改动。

🧠 思路讲解（辅助数组方法）

1. 首先求出原字符串长度（不包括 '\0'）；

2. 创建一个新数组 rev[]，长度为 len + 1，用于存放反转后的字符串；

3. 从 str[len - 1] 开始，把字符逐个写入 rev[0], rev[1], ..., rev[len - 1]；

4. 最后手动加上 rev[len] = '\0'；

5. 将 rev 再复制回 str，或者直接用 rev 输出。

代码实现

Step 1：求字符串长度

int len = 0;
while (str[len] != '\0') {
    len++;
}

Step 2：创建新数组，反向拷贝字符

char rev[100]; // 足够大

for (int i = 0; i < len; i++) {
    rev[i] = str[len - 1 - i];
}

Step 3：别忘了加终止符号 '\0'

rev[len] = '\0';

Step 4：把 rev 拷贝回原数组

for (int i = 0; i <= len; i++) {
    str[i] = rev[i];
}

完整代码如下

#include <iostream>
using namespace std;

void reverseString(char str[]) {
    // Step 1: 求字符串长度
    int len = 0;
    while (str[len] != '\0') {
        len++;
    }

    // Step 2: 使用辅助数组从后往前复制
    char rev[100]; // 假设最多100个字符
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        rev[i] = str[len - 1 - i];
    }

    // Step 3: 添加字符串终止符
    rev[len] = '\0';

    // Step 4: 将 rev 拷贝回原数组 str
    for (int i = 0; i <= len; i++) {
        str[i] = rev[i];
    }
}

int main() {
    char str[] = "hello";
    cout << "原字符串: " << str << endl;

    reverseString(str);

    cout << "反转后: " << str << endl;

    return 0;
}

方法对比总结：

方法	说明	时间复杂度	空间复杂度
方法①：原地交换	左右指针交换	O(n)	O(1)
方法②：辅助数组	用新数组逆序写入	O(n)	O(n)