翻转单词顺序VS左旋转字符串

已经有很多书籍和博客讲过这两个问题了，也有很多的解法，但是有的解法不够好，或者写的不太清楚，因此我再重新把这两个问题解释下，并用Java代码实现。

之所以将这两个问题放在一起去讨论，一方面是因为这两个问题都需要去反转字符串，另一方面是在反转完字符串后，各自的处理方法不太一样，是两个比较常见的面试笔试题目。

翻转单词顺序（曾经的微软面试题目）：

问题描述：给定一个英文句子，将这个句子中每个单词作为整体进行反转，但是单词内字符顺序不变。

例如：输入字符串“I am a student.”，输出"student. a am I"。

问题分析：这个题目是一个比较经典的字符串处理题目，很多公司面试时都会考类似的题目。其实这个问题比较简单，编程前需要先分析清楚，再去写程序。两步就可以完成：

              第一步：可以先反转句子中所有的字符。样例中"I am a student." 经过第一步后变成".tneduts a ma I"，可以定义一个方法或函数，专门用来反转字符串。

              第二步：再反转每个单词中字符的顺序。".tneduts a ma I" 经过第二步变成“student. a am I”，这一步中可以把空格作为单词之间的分隔符，但是要特别注意最后一个单词的处理，

                         因为最后一个单词没有空格结尾，可以将最后一个单词特别处理。

              下面使用Java代码实现，方法reverse()专门用来反转字符串，方法fanzhuan()实现了第二步的功能。 

左旋转字符串：

问题描述：给定一个字符串，要求把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部。要求时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。

例如：输入字符串“abcdef”，把前面的2个字符'a'和'b'移动到字符串的尾部，使得原字符串变成字符串“cdefab”。

问题分析：使用暴力法可以实现要求的功能，但是暴力法效率比较低，可以满足空间复杂度O(1)，但是不满足题目中要求的时间复杂度O(n)，因此需要寻找新的解法。

             这里提供了一种方法，叫做三步反转法。具体解释如下：

             将一个字符串分成X和Y两个部分，在每部分字符串上定义反转操作，如X^T，即把X的所有字符反转（如，X="abc"，那么X^T="cba"），那么可以得到这个结论：(X^T Y^T)^T=YX，这样就解决了字符串的反转问题。

             例如，字符串 abcdef ，若要让abc反转到def的后面，只要三步即可：

                      第一步：首先将原字符串分为两个部分，即X:abc，Y:def；

                      第二步：将X反转，X->X^T，即得：abc->cba；将Y反转，Y->Y^T，即得：def->fed。

                      第三步：反转上述步骤得到的结果字符串X^TY^T，即反转字符串cbafed的两部分（cba和fed）给予反转，cbafed得到defabc，形式化表示为(X^TY^T)^T=YX，这就实现了整个反转。

下面的Java代码中，方法zuofanzhuan()实现了这个操作，当然也需要反转每个每个部分的方法reverse()。

注意：Java语言中字符串包已经提供了很多方法可以直接实现反转操作，程序员直接调用即可，但是本文所讲的是更通用的方法，在任何编程语言中都可以使用的方法，并且讲出了问题的实质，提供了一种处理字符串的思想，

        这也是面试和笔试考官希望看到的答案，因此，这里的方法需要牢牢掌握，方便以后的字符串编程。

下面是具体的Java代码实现，读者可以很容易的改写成其他语言实现：

个

import java.util.*;
 class Test {
	public static String reverse(String str){            //将一个字符串进行反转
		StringBuilder strb=new StringBuilder(str);       //将其转换为可变字符串
		int low=0,high=strb.length()-1;
		while(low<high){                                //将左边位和右边位依次进行交换
			char ch=strb.charAt(low);
			strb.setCharAt(low,strb.charAt(high));
            strb.setCharAt(high,ch);	
            low++;  high--;
		}
			return strb.toString();                    //将可变字符串变成不可变字符串，并返回
	}
	
	public static String fanzhuan(String str){         //翻转每个单词的顺序
		  str=Test.reverse(str);                       //先整体反转
		  String strfinal=new String("");
		  String str1=new String("");
		  for(int i=0;i<str.length();i++)              //再反转每个单词的顺序
			  if(str.charAt(i)==' ')
			      { 
				  strfinal=strfinal+Test.reverse(str1)+str.charAt(i);
				  str1="";
			      }
			  else {
				   str1+=str.charAt(i);
		           if(i==str.length()-1)               //对最后一个单词进行处理，因为最后一个单词没有空格了
		        	   strfinal=strfinal+Test.reverse(str1);
			       }
		  return strfinal;
	}
	
	public static String zuoxuanzhuan(String str,int k){
		int n=str.length();
		if(n==0 || k<=0|| k>n )                    //如果字符串长度为0，或者k 不在字符串长度的范围内，则返回原来的字符串
			return str;         
		String str1=new String("");               //存储第一部分，前k个字符
		String str2=new String("");               //存储第二部分，后面n-k个字符
		for(int i=0;i<k;i++)
			str1+=str.charAt(i);
		for(int i=k;i<n;i++)
			str2+=str.charAt(i);
		return reverse(reverse(str1)+reverse(str2));    //采用三步反转法
	}
	}
 
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
	  String str=new String("I am a student.");
	  System.out.println("翻转句子前为："+str);
	  System.out.println("翻转句子后为："+Test.fanzhuan(str));
	  int k=3;
	  str="abcdef";
	  System.out.println("左旋转字符串前为："+str);
	  System.out.println("左旋转字符个数为："+k);
	  System.out.println("左旋转字符串后为："+Test.zuoxuanzhuan(str,k));
	  
	}

}

输出结果为：

翻转句子前为：I am a student.
翻转句子后为：student. a am I
左旋转字符串前为：abcdef
左旋转字符个数为：3
左旋转字符串后为：defabc