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简单的反转还不够,我要花式反转

# 541. 反转字符串II

力扣题目链接 (opens new window)

给定一个字符串 s 和一个整数 k,你需要对从字符串开头算起的每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转。

如果剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。

如果剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符,其余字符保持原样。

示例:

输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "bacdfeg"

# 思路

这道题目其实也是模拟,实现题目中规定的反转规则就可以了。

一些同学可能为了处理逻辑:每隔2k个字符的前k的字符,写了一堆逻辑代码或者再搞一个计数器,来统计2k,再统计前k个字符。

其实在遍历字符串的过程中,只要让 i += (2 * k),i 每次移动 2 * k 就可以了,然后判断是否需要有反转的区间。

因为要找的也就是每2 * k 区间的起点,这样写,程序会高效很多。

所以当需要固定规律一段一段去处理字符串的时候,要想想在在for循环的表达式上做做文章。

性能如下:

那么这里具体反转的逻辑我们要不要使用库函数呢,其实用不用都可以,使用reverse来实现反转也没毛病,毕竟不是解题关键部分。

# C++代码

使用C++库函数reverse的版本如下:

class Solution {
public:
    string reverseStr(string s, int k) {
        for (int i = 0; i < s.size(); i += (2 * k)) {
            // 1. 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
            // 2. 剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符
            if (i + k <= s.size()) {
                reverse(s.begin() + i, s.begin() + i + k );
                continue;
            }
            // 3. 剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。
            reverse(s.begin() + i, s.begin() + s.size());
        }
        return s;
    }
};
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那么我们也可以实现自己的reverse函数,其实和题目344. 反转字符串 (opens new window)道理是一样的。

下面我实现的reverse函数区间是左闭右闭区间,代码如下:

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end) {
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }
    string reverseStr(string s, int k) {
        for (int i = 0; i < s.size(); i += (2 * k)) {
            // 1. 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
            // 2. 剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符
            if (i + k <= s.size()) {
                reverse(s, i, i + k - 1);
                continue;
            }
            // 3. 剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转。
            reverse(s, i, s.size() - 1);
        }
        return s;
    }
};
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# 其他语言版本

Java:

//解法一
class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        StringBuffer res = new StringBuffer();
        int length = s.length();
        int start = 0;
        while (start < length) {
            // 找到k处和2k处
            StringBuffer temp = new StringBuffer();
            // 与length进行判断,如果大于length了,那就将其置为length
            int firstK = (start + k > length) ? length : start + k;
            int secondK = (start + (2 * k) > length) ? length : start + (2 * k);

            //无论start所处位置,至少会反转一次
            temp.append(s.substring(start, firstK));
            res.append(temp.reverse());

            // 如果firstK到secondK之间有元素,这些元素直接放入res里即可。
            if (firstK < secondK) { //此时剩余长度一定大于k。
                res.append(s.substring(firstK, secondK));
            }
            start += (2 * k);
        }
        return res.toString();
    }
}

//解法二(似乎更容易理解点)
//题目的意思其实概括为 每隔2k个反转前k个,尾数不够k个时候全部反转
class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        for(int i = 0; i < ch.length; i += 2 * k){
            int start = i;
            //这里是判断尾数够不够k个来取决end指针的位置
            int end = Math.min(ch.length - 1, start + k - 1);
            //用异或运算反转 
            while(start < end){
                ch[start] ^= ch[end];
                ch[end] ^= ch[start];
                ch[start] ^= ch[end];
                start++;
                end--;
            }
        }
        return new String(ch);
    }
}
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// 解法3
class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        // 1. 每隔 2k 个字符的前 k 个字符进行反转
        for (int i = 0; i< ch.length; i += 2 * k) {
            // 2. 剩余字符小于 2k 但大于或等于 k 个,则反转前 k 个字符
            if (i + k <= ch.length) {
                reverse(ch, i, i + k -1);
                continue;
            }
            // 3. 剩余字符少于 k 个,则将剩余字符全部反转
            reverse(ch, i, ch.length - 1);
        }
        return  new String(ch);

    }
    // 定义翻转函数
    public void reverse(char[] ch, int i, int j) {
    for (; i < j; i++, j--) {
        char temp  = ch[i];
        ch[i] = ch[j];
        ch[j] = temp;
    }

    }
}
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Python:

class Solution:
    def reverseStr(self, s: str, k: int) -> str:
        """
        1. 使用range(start, end, step)来确定需要调换的初始位置
        2. 对于字符串s = 'abc',如果使用s[0:999] ===> 'abc'。字符串末尾如果超过最大长度,则会返回至字符串最后一个值,这个特性可以避免一些边界条件的处理。
        3. 用切片整体替换,而不是一个个替换.
        """
        def reverse_substring(text):
            left, right = 0, len(text) - 1
            while left < right:
                text[left], text[right] = text[right], text[left]
                left += 1
                right -= 1
            return text
        
        res = list(s)

        for cur in range(0, len(s), 2 * k):
            res[cur: cur + k] = reverse_substring(res[cur: cur + k])
        
        return ''.join(res)
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Go:

func reverseStr(s string, k int) string {
    ss := []byte(s)
    length := len(s)
    for i := 0; i < length; i += 2 * k {
        if i + k <= length {
            reverse(ss[i:i+k])
        } else {
            reverse(ss[i:length])
        }
    }
    return string(ss)
}

func reverse(b []byte) {
    left := 0
    right := len(b) - 1
    for left < right {
        b[left], b[right] = b[right], b[left]
        left++
        right--
    }
}
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javaScript:


/**
 * @param {string} s
 * @param {number} k
 * @return {string}
 */
var reverseStr = function(s, k) {
    const len = s.length;
    let resArr = s.split(""); 
    for(let i = 0; i < len; i += 2 * k) {
        let l = i - 1, r = i + k > len ? len : i + k;
        while(++l < --r) [resArr[l], resArr[r]] = [resArr[r], resArr[l]];
    }
    return resArr.join("");
};

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Swift:

func reverseStr(_ s: String, _ k: Int) -> String {
    var ch = Array(s)

    for i in stride(from: 0, to: ch.count, by: 2 * k) {
        var left = i
        var right = min(s.count - 1, left + k - 1)
      
        while left < right {
            (ch[left], ch[right]) = (ch[right], ch[left])
            left += 1
            right -= 1
        }
    }
    return String(ch)
}
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