【搞定算法】字符串的翻转和旋转及其应用

目 录：

一、字符串的翻转

1、StringBuilder 实现

2、双指针实现

3、字符串翻转应用

二、字符串的旋转

1、三步翻转实现旋转【重点】

2、String 的 substring 方法实现

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面试和笔试中我们也经常遇到字符串相关的翻转和旋转的题目。本文就对字符串的翻转和旋转做个简单的用法总结。

一、字符串的翻转

1、StringBuilder 实现

可以直接利用 StringBuilder 类的 reverse 方法直接实现。

public class StringReverse {

    public static String reverseString(String str){
        if(str == null || str.length() < 1){
            return str;
        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder(str);
        return sb.reverse().toString();
    }
}

2、双指针实现

public class StringReverse {

    public static String reverseString(String str){
        if(str == null || str.length() == 0){
            return str;
        }
        char[] res = str.toCharArray();
        int left = 0;
        int right = str.length() - 1;
        while(left < right){
            char temp = res[left];
            res[left++] = res[right];
            res[right--] = temp;
        }
        return String.valueOf(res);
    }
}

3、字符串翻转应用

LeetCode 151题：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-words-in-a-string/

题目：给定一个字符串，逐个翻转字符串中的每个单词。

示例 1：

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

示例 2：

输入: "  hello world!  "
输出: "world! hello"
解释: 输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。

示例 3：

输入: "a good   example"
输出: "example good a"
解释: 如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。
 

• 说明：

1、无空格字符构成一个单词；

2、输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括；

3、如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。

public class ReverseWords_151 {

    public String reverseWords(String s) {
        if(s == null || s.length() < 1){
            return s;
        }

        // split("\s+") 按空格,制表符等进行拆分
        String str[] = s.trim().split("\\s+");
        String res = "";
        for(int i = str.length - 1; i > 0; i--){
            res += str[i] + " ";
        }
        // str[0]在这里加是避免在循环中加了后会在新的字符串结尾多一个空格
        return res + str[0];
    }
}

知识点:

• \s表示 空格、回车、换行等空白符，+号表示一个或多个的意思；
• split("\s+") 按空格、制表符等进行拆分；
• split(" +") 按空格进行拆分（也就是说只有按空格键流出来的空白才会是拆分的一句），这里用这个也可以。

Example 1: Input: "Let's take LeetCode contest"

Output: "s'teL ekat edoCteeL tsetnoc"

public class Solution {  
    public String reverseWords(String s) {  
    String[] strs = s.split(" ");  
    StringBuilder sb = new  StringBuilder();  
    for(String str: strs){  
        StringBuilder temp = new StringBuilder(str);  
        sb.append(temp.reverse());  
        sb.append(" ");  
    }  
    // 去掉最后一个空格
    return sb.toString().trim();  
    }  
}  

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二、字符串的旋转

旋转字符串：给定一个字符串和一个偏移量，根据偏移量旋转字符串(从左向右旋转)。

样例
对于字符串 "abcdefg".

offset = 0 => "abcdefg"
offset = 1 => "gabcdef"
offset = 2 => "fgabcde"
offset = 3 => "efgabcd"

1、三步翻转实现旋转【重点】

三步反转的思维比较巧妙，做法分为三步：

1、将字符串分为两部分，要移位的 m 个字符 X 和剩下的字符 Y。如 “abcdef”，则 X=“abc”，Y=“def”；

2、将 X 进行反转，得到 “cba”；将 Y 进行反转，得到 “fed”；

3、将反转后的 XY 合并字符串在进行反转，最后得到 “defabc”。

public class RotateString {
    /**
     * 字符串旋转
     * @param str ：原字符串
     * @param m ：要旋转的字符串长度
     * @return
     */
    private static String rotateString(String str, int m){
        char[] chars = str.toCharArray();
        reverseString(chars, 0, m - 1);             // 旋转前半部分
        reverseString(chars, m, str.length() - 1);  // 旋转后半部分
        reverseString(chars, 0, str.length() - 1);  // 旋转整个数组
        return String.valueOf(chars);
    }

    private static void reverseString(char[] chars, int left, int right){
        while(left < right){
            char temp = chars[left];
            chars[left++] = chars[right];
            chars[right--] = temp;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(rotateString("abcdef", 2));  // cdefab
    }
}

2、String 的 substring 方法实现

public class RotateString {

    public static String rotateString2(String str, int m){
        if(str == null || str.length() < 1 || m < 0){
            return str;
        }

        if(m == str.length() - 1){
            return str;
        }else{
            return str.substring(m, str.length()) + str.substring(0, m);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(rotateString2("abcdef", 3));  // cdefab
    }
}