幾種方法實現“反轉字符串”

今天遇到一道題目是實現一個反轉字符串的函數，具體如下：

編寫一個函數，其作用是將輸入的字符串反轉過來。輸入字符串以字符數組 char[] 的形式給出。

不要給另外的數組分配額外的空間，你必須原地修改輸入數組、使用 O(1) 的額外空間解決這一問題。

你可以假設數組中的所有字符都是 ASCII 碼表中的可打印字符。

示例 1：

輸入：["h","e","l","l","o"]
輸出：["o","l","l","e","h"]
示例 2：

輸入：["H","a","n","n","a","h"]
輸出：["h","a","n","n","a","H"]

原題鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-string

自己動手操作了一下，大概有如下幾種方式

方法1

如果不考慮題目中所說的“原地修改輸入數組”，可以借助一個中間列表來實現

從列表的尾部向前遍歷，可以通過如下2種方式定義索引

    def reverseString_1(self, s):
        """
        思路：借助一個中間變量temp，然后從s的尾部提取，把元素追加到temp中
        :param s:
        :return:
        """
        temp = []
        for i in range(len(s)):
            temp.append(s[len(s)-1-i])
        return temp

    def reverseString_2(self, s):
        """
        思路：和方法4一樣，不過換個實現方式（和第8題方法2用到的倒序循環一樣）
        :param s:
        :return:
        """
        temp = []
        for i in range(len(s)-1, -1, -1): # range中的表示索引范圍，len(s)-1表示遍歷的第一個元素（也就是從最后一個元素開始遍歷）；
            # 第一個-1表示最后一個位置，不過由於遍歷范圍右邊不閉合，所以這里其實最終遍歷的是第一個元素；
            # 第二個-1表示步長，每次-1，即從后往前遍歷
            temp.append(s[i])
        return temp

方法2

思考一下：

反轉字符串其實可以轉換為“首尾元素串互換”，如：第1位和倒數第1位互換、第2位和倒數第2位互換、第3位和倒數第3位互換
[1,2,3,4,5,6]
[6,5,4,3,2,1]
這樣的話，可以定義2個指針，一個從首位遍歷往后遍歷，一個從末尾往前遍歷；
然后每次遍歷都交換2個位置的元素，一直遍歷到中間元素；

    def reverseString(self, s):
        """
        :type s: List[str]
        :rtype: None Do not return anything, modify s in-place instead.
        """
        i = 0  # 第一個指針，從首部遍歷
        j = len(s) - 1  # 第二個指針，從尾部遍歷

        while j > i: # 如果j>i就一直循環，直到2個指針相遇
            s[i], s[j] = s[j], s[i]  # 交換2個位置的元素
            i += 1
            j -= 1
        return s

方法3

這個方法比較繞，而且在提交時，由於超時導致並未通過(系統給出的數組太長導致)，不過自己測試時給了幾個數組，也能正常倒序輸出

思路如下：既然是倒序輸出，可以把第1個和第2個元素互換，然后第2個和第3個互換......直到把第1個元素挪到了最后的位置；

但是此時還未結束，這只是把第1個元素挪到了最后，還需要重復上述步驟，再把原先的第2個元素(現在的第1個元素)挪到倒數第2個位置(注意：此時的最后一個元素不能動)

按照上述步驟，把所有元素都挪動一遍，就完成了

    def reverseString(self, s):
        """
        思路：
        :type s: List[str]
        :rtype: None Do not return anything, modify s in-place instead.
        """
        n = 0
        while n < len(s):
            i = 0
            for j in range(1, len(s)-n):
                s[i], s[j] = s[j], s[i]
                i += 1
            n += 1
        return s

方法4

利用切片來實現倒序輸出

    def reverseString(self, s):
        """
        思路：切片

        s[::-1]表示反轉s中的元素
        s[:]表示數組中所有子模塊
        s[:]=s[::-1]表示將原數組反轉后賦值給s中每一個對應的位置
        s=s[::-1]表示將s反轉后賦值給新的對象s，與題意原地修改不符

        :param s:
        :return:
        """
        s[:] = s[::-1]
        return s

 

方法5

使用reverse()方法，它會對原列表進行反向排序（注意：reverse只對list有效）

   def reverseString_6(self, s):
        """
        :param s:
        :return:
        """
        s.reverse()
        return s

 

不過reverse()方法的源碼，會發現它其實就是利用的切片，如下