反转字符串中的单词 II：Swift 实现与详解

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图书作者：《SwiftUI 入门，进阶与实战》
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摘要

本文针对 LeetCode 186 题 “反转字符串中的单词 II”，探讨如何用 Swift 实现一个原地解法来反转字符数组中的单词顺序。通过详细的代码和分析，我们将学习如何优化代码逻辑并提高解法的效率。

描述

给定一个字符数组 s，其内容是以空格分隔的单词序列。要求反转单词的顺序，并且不能使用额外的空间。这意味着我们必须原地修改字符数组。

示例 1：

输入：s = ["t", "h", "e", " ", "s", "k", "y", " ", "i", "s", " ", "b", "l", "u", "e"]
输出：s = ["b", "l", "u", "e", " ", "i", "s", " ", "s", "k", "y", " ", "t", "h", "e"]

示例 2：

输入：s = ["a"]
输出：s = ["a"]

题解答案

核心思路分为以下几步：

1. 反转整个字符数组：将数组整体反转。
2. 逐个反转单词：通过空格分隔单词并反转。
3. 保持原地操作：不分配额外的空间。

以下是完整的 Swift 解法：

题解代码

func reverseWords(_ s: inout [Character]) {
    // Helper function to reverse a section of the array
    func reverse(_ s: inout [Character], _ start: Int, _ end: Int) {
        var start = start
        var end = end
        while start < end {
            s.swapAt(start, end)
            start += 1
            end -= 1
        }
    }
    
    // Step 1: Reverse the entire array
    reverse(&s, 0, s.count - 1)
    
    // Step 2: Reverse each word
    var start = 0
    for i in 0..<s.count {
        if s[i] == " " || i == s.count - 1 {
            reverse(&s, start, i == s.count - 1 ? i : i - 1)
            start = i + 1
        }
    }
}

代码分析

1. 核心函数 reverse：

   • 接受数组和索引范围，通过双指针交换数组中的字符，原地完成反转。
   • 时间复杂度：O(n)。

2. 整体反转字符数组：

   • reverse(&s, 0, s.count - 1) 完成整个数组的反转。

3. 逐个反转单词：

   • 遍历数组，当遇到空格或到达结尾时，调用 reverse 对当前单词进行反转。

示例测试及结果

测试代码：

var s1: [Character] = ["t", "h", "e", " ", "s", "k", "y", " ", "i", "s", " ", "b", "l", "u", "e"]
reverseWords(&s1)
print(String(s1)) // 输出：blue is sky the

var s2: [Character] = ["a"]
reverseWords(&s2)
print(String(s2)) // 输出：a

结果：

blue is sky the
a

时间复杂度

• 整体反转数组：O(n)。
• 遍历并反转单词：O(n)。
• 总时间复杂度：O(n)。

空间复杂度

• 使用了原地算法，没有额外空间分配。
• 空间复杂度：O(1)。

总结

1. 本题通过原地操作有效节省了空间。
2. 解法采用整体反转 + 单词反转的分治思想，逻辑清晰易于实现。
3. 适合在面试中展现数据结构和双指针的熟练运用。

• 可以扩展到更复杂的字符串处理场景，例如多种分隔符。
• 优化代码逻辑，提高可读性和鲁棒性。

参考资料

• LeetCode 官方题解
• Swift 官方文档