LeetCode 151. 反转字符串中的单词（C语言）【双指针 + 字符串处理】

一、题目描述

给你一个字符串 s ，请你反转字符串中 单词 的顺序。

• 单词是由 非空格字符组成的字符串。

• s 中使用至少一个空格将字符串中的单词分隔开。

• 返回 单词顺序颠倒且单词之间用单个空格连接 的结果字符串。

需要注意：

• 输入字符串可能包含 前导空格

• 可能包含 尾随空格

• 单词之间可能有 多个空格

• 结果字符串 不能包含多余空格

示例 1

输入：s = "the sky is blue"
输出："blue is sky the"

示例 2

输入：s = "  hello world  "
输出："world hello"

示例 3

输入：s = "a good   example"
输出："example good a"

提示

1 <= s.length <= 10^4
s 由英文字母、数字和空格组成
s 中至少存在一个单词

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二、解题思路

题目的核心要求有三个：

1. 去除多余空格

2. 提取每个单词

3. 反转单词顺序

我们可以采用 字符串扫描 + 倒序拼接 的方式完成。

整体步骤如下：

1 跳过多余空格

遍历字符串时：

• 先跳过所有 ' ' 空格

• 找到单词开始位置

例如：

"   hello world  "
    ^

跳过空格后指向 hello。

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2 提取单词

继续向后遍历直到遇到空格：

hello
^   ^
start end

这样我们就得到了一个单词。

然后把这个单词保存起来。

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3 保存所有单词

依次扫描字符串，把所有单词存入数组：

["the", "sky", "is", "blue"]

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4 倒序拼接

将数组 从后向前拼接：

blue is sky the

拼接时：

• 单词之间加入一个空格

• 最后一个单词后不加空格

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三、代码实现（C语言）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char* reverseWords(char* s) {
    int len = strlen(s);
    
    // 存储单词指针
    char** words = (char**)malloc(sizeof(char*) * len);
    int wordCount = 0;

    int i = 0;

    while (i < len) {

        // 1 跳过空格
        while (i < len && s[i] == ' ')
            i++;

        if (i >= len)
            break;

        int start = i;

        // 2 找到单词结尾
        while (i < len && s[i] != ' ')
            i++;

        int end = i;

        // 3 提取单词
        int wordLen = end - start;
        char* word = (char*)malloc(wordLen + 1);

        strncpy(word, s + start, wordLen);
        word[wordLen] = '\0';

        words[wordCount++] = word;
    }

    // 4 计算结果长度
    int totalLen = 0;
    for (i = 0; i < wordCount; i++)
        totalLen += strlen(words[i]);

    totalLen += wordCount - 1;

    char* result = (char*)malloc(totalLen + 1);
    result[0] = '\0';

    // 5 倒序拼接
    for (i = wordCount - 1; i >= 0; i--) {
        strcat(result, words[i]);

        if (i > 0)
            strcat(result, " ");

        free(words[i]);
    }

    free(words);

    return result;
}

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四、复杂度分析

时间复杂度

O(n)

• 遍历字符串一次

• 拼接字符串一次

整体仍然是线性复杂度。

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空间复杂度

O(n)

需要额外数组存储单词。

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五、进一步优化（进阶）

题目进阶要求 O(1) 额外空间，可以采用经典三步：

1. 去除多余空格

2. 整体反转字符串

3. 逐个单词再反转

例如：

原字符串
the sky is blue

整体反转
eulb si yks eht

逐词反转
blue is sky the

这样可以做到 原地修改字符串。

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六、总结

本题是一道非常经典的 字符串处理题，重点在于：

• 跳过多余空格

• 正确识别单词边界

• 控制结果字符串的空格数量

常见做法有两种：

方法	空间复杂度	难度
提取单词 + 倒序拼接	O(n)	简单
原地三次反转	O(1)	中等

在面试中，建议优先写 提取单词版本，代码清晰不容易出错。

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