LeetCode解析
题目描述
给你一个字符串 s ，逐个翻转字符串中的所有 单词 。
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。
请你返回一个翻转 s 中单词顺序并用单个空格相连的字符串。
说明：
- 输入字符串
s可以在前面、后面或者单词间包含多余的空格。 - 翻转后单词间应当仅用一个空格分隔。
- 翻转后的字符串中不应包含额外的空格。
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"
解释：输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是翻转后的字符不能包括。
示例3：
输入：s = "a good example"
输出："example good a"
解释：如果两个单词间有多余的空格，将翻转后单词间的空格减少到只含一个。
示例4：
输入：s = " Bob Loves Alice "
输出："Alice Loves Bob"
示例5：
输入：s = "Alice does not even like bob"
输出："bob like even not does Alice"
提示：
1 <= s.length <= 10^4s包含英文大小写字母、数字和空格' 's中至少存在一个单词
进阶：
- 请尝试使用 O(1) 额外空间复杂度的原地解法。
方法一：使用语言特性
思路和算法
很多语言对字符串提供了 split（拆分），reverse（翻转）和 join（连接）等方法，隐藏我们可以简单的调用内置的 API 完成操作：
- 使用
split将字符串按空格分割成字符串数组； - 使用
reverse将字符串数组进行翻转； - 使用
join方法将字符串数组拼成一个字符串。
class Solution {
public String reverseWords(String s) {
// 除去开头和末尾的空白字符
s = s.trim();
// 正则匹配连续的空白字符作为分隔符分割
List wordList = Arrays.asList(s.split("\\s+"));
Collections.reverse(wordList);
return String.join(" ", wordList);
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)，其中 n 为输入字符串的长度。
- 空间复杂度：O(n)，用来存储字符串分割之后的结果。
方法二：自行编写对应的函数
思路和算法
我们也可以不使用语言中的 API，而是自己编写对应的函数。在不同语言中，这些函数实现是不一样的，主要的差别是有些语言的字符串不可变（如 Java 和 Python)，有些语言的字符串可变（如 C++)。
对于字符串不可变的语言，首先得把字符串转化成其他可变的数据结构，同时还需要在转化的过程中去除空格。
对于字符串可变的语言，就不需要再额外开辟空间了，直接在字符串上原地实现。在这种情况下，反转字符和去除空格可以一起完成。
class Solution {
public String reverseWords(String s) {
StringBuilder sb = trimSpaces(s);
// 翻转字符串
reverse(sb, 0, sb.length() - 1);
// 翻转每个单词
reverseEachWord(sb);
return sb.toString();
}
public StringBuilder trimSpaces(String s) {
int left = 0, right = s.length() - 1;
// 去掉字符串开头的空白字符
while (left <= right && s.charAt(left) == ' ') {
++left;
}
// 去掉字符串末尾的空白字符
while (left <= right && s.charAt(right) == ' ') {
--right;
}
// 将字符串间多余的空白字符去除
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (left <= right) {
char c = s.charAt(left);
if (c != ' ') {
sb.append(c);
} else if (sb.charAt(sb.length() - 1) != ' ') {
sb.append(c);
}
++left;
}
return sb;
}
public void reverse(StringBuilder sb, int left, int right) {
while (left < right) {
char tmp = sb.charAt(left);
sb.setCharAt(left++, sb.charAt(right));
sb.setCharAt(right--, tmp);
}
}
public void reverseEachWord(StringBuilder sb) {
int n = sb.length();
int start = 0, end = 0;
while (start < n) {
// 循环至单词的末尾
while (end < n && sb.charAt(end) != ' ') {
++end;
}
// 翻转单词
reverse(sb, start, end - 1);
// 更新start，去找下一个单词
start = end + 1;
++end;
}
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)，其中 n 为输入字符串的长度。
- 空间复杂度：
Java和Python的方法需要 O(n) 的空间来存储字符串，而C++方法只需要 O(1) 的额外空间来存放若干变量。
方法三：双端队列
思路和算法
由于双端队列支持从队列头部插入的方法，因此我们可以沿着字符串一个一个单词处理，然后将单词压入队列的头部，再将队列转成字符串即可。
class Solution {
public String reverseWords(String s) {
int left = 0, right = s.length() - 1;
// 去掉字符串开头的空白字符
while (left <= right && s.charAt(left) == ' ') {
++left;
}
// 去掉字符串末尾的空白字符
while (left <= right && s.charAt(right) == ' ') {
--right;
}
Deque d = new ArrayDeque();
StringBuilder word = new StringBuilder();
while (left <= right) {
char c = s.charAt(left);
if ((word.length() != 0) && (c == ' ')) {
// 将单词 push 到队列的头部
d.offerFirst(word.toString());
word.setLength(0);
} else if (c != ' ') {
word.append(c);
}
++left;
}
d.offerFirst(word.toString());
return String.join(" ", d);
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)，其中 n 为输入字符串的长度。
- 空间复杂度：O(n)，双端队列存储单词需要 O(n) 的空间。