LeetCode 151. 反转字符串中的单词：两种解法深度剖析

在字符串处理类算法题中，LeetCode 151 题"反转字符串中的单词"是一道经典入门题。它不仅考察对字符串基本操作的掌握，还能延伸出"API 调用"与"手动模拟"两种核心解题思路，适合不同场景下的应用。本文将详细拆解题目要求，深入分析两种解法的原理、代码细节及优劣差异，帮助大家彻底掌握这道题。

一、题目核心要求

题目给出一个字符串 s，要求反转其中单词的顺序，同时需满足以下约束条件：

单词定义：由非空格字符组成的连续字符串，单词间用至少一个空格分隔；
输入特性：可能存在前导空格、尾随空格、单词间多个空格；
输出要求：单词顺序颠倒，单词间仅用单个空格分隔，无任何额外空格。

示例：输入 " hello world "，输出 "world hello"；输入 "a good example"，输出 "example good a"。

二、解法一：API 快速实现（简洁高效）

1. 解题思路

利用 JavaScript/TypeScript 内置字符串、数组 API，三步完成需求：

trim()：去除字符串首尾的空格，解决前导、尾随空格问题；
split(/\s+/)：以一个或多个空格为分隔符拆分字符串，得到无空元素的单词数组（解决单词间多空格问题）；
reverse().join(' ')：反转单词数组，再用单个空格连接，得到最终结果。

2. 代码实现（TypeScript）

typescript 复制代码

function reverseWords_1(s: string): string {
  const sArr = s.trim().split(/\s+/);
  return sArr.reverse().join(' ');
};

3. 解法分析

优点：代码极度简洁，开发效率高，内置 API 经过优化，在大多数场景下性能足够优秀。拆分时使用正则表达式 /\s+/ 精准匹配多空格，避免拆分后出现空数组元素，无需额外过滤。

缺点：过度依赖 API，若在面试中仅给出此解法，可能无法体现对字符串底层操作的理解；正则表达式的执行成本略高于纯循环（但在常规字符串长度下可忽略）。

时间复杂度 ：O(n)，其中 n 为字符串长度。trim()、split()、reverse()、join() 均为线性时间操作。

空间复杂度：O(n)，拆分后得到的单词数组需占用 O(n) 额外空间。

二、解法二：手动模拟（底层逻辑实现）

1. 解题思路

不依赖复杂 API，通过反向遍历字符串手动拼接单词，全程仅维护两个变量（结果字符串、临时单词字符串），核心逻辑：

从字符串末尾开始反向遍历，逐个读取字符；
遇到非空格字符时，拼接到临时单词字符串的头部（因反向遍历，需保证单词内部顺序正确）；
遇到空格且临时单词非空时，说明已完整读取一个单词，将其拼接到结果字符串后，重置临时单词；
遍历结束后，若临时单词非空（说明第一个单词未拼接），补充到结果字符串，最后去除首尾可能存在的空格（仅尾部可能有多余空格）。

2. 代码实现（TypeScript）

typescript 复制代码

function reverseWords_2(s: string): string {
  const sL = s.length;
  let res = '';
  let word = '';
  for (let i = sL - 1; i >= 0; i--) {
    const char = s[i];
    if (char !== ' ') {
      // 非空格字符，拼接到单词头部（维持单词原顺序）
      word = char + word;
    } else if (word) {
      // 遇到空格且有已拼接单词，存入结果并重置单词
      res += word + ' ';
      word = '';
    }
  }
  // 补充最后一个单词（遍历结束时word可能非空）
  if (word) {
    res += word;
  }
  return res.trim();
};

3. 关键细节说明

反向遍历的优势：无需先拆分所有单词再反转，可边遍历边构建结果，逻辑更直观；
单词拼接方式：word = char + word 而非 word += char，因为反向遍历读取单词的顺序是"末尾→开头"，拼接到头部才能还原单词原顺序；
空格判断条件：else if (word) 避免了多个空格连续出现时重复拼接空内容，同时跳过字符串开头（反向遍历的末尾）的空格；
遍历后补充单词：因字符串开头（反向遍历的末尾）无空格，最后一个单词无法通过"遇到空格"触发拼接，需单独处理。

4. 解法分析

优点：完全体现底层逻辑，适合面试场景，能展示对字符串操作的深刻理解；无正则表达式开销，空间利用率更优（可视为 O(1) 额外空间，仅用两个变量，忽略结果存储的空间）。

缺点：代码行数较多，需注意边界条件（如单个单词、全空格字符串），容易出现逻辑漏洞。

时间复杂度：O(n)，仅遍历一次字符串，所有操作均为常数时间。

空间复杂度：O(n)，结果字符串和临时单词字符串的总长度不超过原字符串长度。

三、两种解法对比与适用场景

维度	API 解法	手动模拟解法
代码简洁度	极高，一行核心逻辑	中等，需处理边界条件
底层理解体现	弱，依赖内置 API	强，手动实现核心逻辑
性能	优秀，API 优化充分	略优，无正则开销
适用场景	日常开发、快速迭代	面试、底层逻辑验证

四、边界案例测试

无论哪种解法，都需覆盖以下边界案例，确保正确性：

字符串仅含一个单词：输入 "hello"，输出 "hello"；
字符串全为空格：输入 " "，输出 ""；
单词间多个空格：输入 "a b c "，输出 "c b a"；
字符串长度为 1：输入 "a"，输出 "a"，输入 " "，输出 ""。

五、总结

LeetCode 151 题的两种解法各有侧重：API 解法胜在简洁高效，适合实际开发中的快速实现；手动模拟解法胜在底层逻辑清晰，是面试中的加分项。

核心考点在于"处理空格"与"反转单词顺序"，无论哪种解法，都需明确：① 如何去除多余空格；② 如何保证单词内部顺序正确；③ 如何反转单词间的顺序。掌握这两个解法，既能应对日常开发需求，也能从容应对面试中的深度提问。