C语言学习笔记20260609-字符串反转两种实现方法

C语言学习笔记20260609-字符串反转两种实现方法

一、知识点概述

总共分为两种主流写法：

1. 原地反转：直接修改原字符串，不占用额外内存

2. 备份反转（不修改原串）：结果存入新数组，保留原始数据

统一输入规范：使用 fgets 安全读取，淘汰 gets 函数。

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二、方法一：原地反转（修改原字符串）

1. 原理

使用左右双指针法：

• 左指针从头部开始，右指针从尾部开始

• 两两交换字符，指针向中间靠拢

• 直接在原数组操作，不开辟新空间

2. 优缺点

优点：节省内存、代码高效

缺点：原始字符串会被覆盖丢失

3. 完整可运行代码（超详细注释）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 方法：原地反转字符串
// 直接操作原数组，原字符串会被修改
void reverseString(char* str, int len)
{
    int left = 0;         // 左指针：起始位置
    int right = len - 1;  // 右指针：末尾位置

    // 双指针向中间遍历交换
    while (left < right)
    {
        // 三步交换字符
        char temp = str[left];
        str[left] = str[right];
        str[right] = temp;

        left++;  // 左指针右移
        right--; // 右指针左移
    }
}

int main()
{
    char str[100001] = { 0 };
    // 安全读取整行字符串（支持空格）
    fgets(str, 100001, stdin);

    // 获取有效长度
    int len = strlen(str);

    // 处理fgets自带的换行符\n（关键步骤）
    if (len > 0 && str[len - 1] == '\n')
    {
        str[len - 1] = '\0';
        len--;
    }

    // 调用反转函数（修改原串）
    reverseString(str, len);

    // 输出反转结果
    printf("反转后字符串：%s\n", str);

    return 0;
}

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三、方法二：备份反转（不修改原字符串）

1. 原理

额外定义一个新数组 dest：

• 从原字符串末尾往前取值

• 从新数组头部往后存放

• 原字符串 str 完全不变

2. 优缺点

优点：保留原始数据，后续可复用原字符串

缺点：需要额外开辟数组，占用更多内存

3. 完整可运行代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 方法：字符串反转（不修改原串）
// str：原字符串（只读，加const保护）
// dest：存储反转结果的新数组
void reverseString(char* dest, const char* str, int len)
{
    int i = 0;          // 新数组下标（从头写入）
    int j = len - 1;    // 原数组下标（从尾读取）

    // 倒序赋值，实现反转
    while (i < len)
    {
        dest[i] = str[j];
        i++;
        j--;
    }

    // 手动补字符串结束符（必须！否则乱码）
    dest[len] = '\0';
}

int main()
{
    char str[100001] = { 0 };   // 原始字符串
    char dest[100001] = { 0 };  // 存放反转结果

    // 读取输入
    fgets(str, 100001, stdin);
    int len = strlen(str);

    // 去除fgets读取的换行符
    if (len > 0 && str[len - 1] == '\n')
    {
        str[len - 1] = '\0';
        len--;
    }

    // 反转：原串不变，结果存入dest
    reverseString(dest, str, len);

    // 同时输出原串和反转串
    printf("原字符串：%s\n", str);
    printf("反转字符串：%s\n", dest);

    return 0;
}

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四、两种方法核心对比总结

实现方式	是否修改原串	额外内存开销	适用场景
原地反转	是	无	无需保留原数据、追求高效省内存
备份反转	否	需要新数组	需要保留原始字符串、二次处理数据

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五、总结

• 禁止使用 gets：存在缓冲区溢出漏洞，C11标准已废弃

• fgets 必处理 \n：否则换行符会参与反转，导致结果错误

• 非原地反转必须补 \0：新数组手动添加结束符，防止乱码

• 只读参数加 const ：原字符串不修改时，形参写 const char*，代码更规范

• 交换变量必须用临时变量 temp，不能直接覆盖赋值