深入浅出经典面试题之——反转字符串

前言

如今无论大小公司，都喜欢出一些算法题来测试面试者的算法功底或者说是计算机功底。而如今Android和Java把很多方法都封装成API了，导致我们写代码往往只是调调API，没有深入了解过一些功能的底层算法实现。因此，研究算法一是能在面试中正确快速的解决算法题，而是能提高我们的编程功底，更好地编写出高效稳健的代码。

今天，我们研究的是——反转字符串。

//输入一个字符串，输出它的倒序字符串
input:  Hello
output: olleH

几种解法

string:  Hello
length:  5

        0 1 2 3 4 
before: H e l l o
after:  o l l e H

index             sum
0: H--->o  0-->4  4
1: e--->l  1-->3  4
2: l--->l  2-->2  4
...


分析字符串反转前后的规律可知:
    两个反转字符串字符的下标之和为字符串长度-1.

1.使用数组

最常规的解法，也是我们在面试的时候最容易想到的一种方法。

具体思路是:

* 将字符串转换为char数组
* 遍历循环给char数组赋值

编码实现：

public static String strReverseWithArray(String string){
     if(string==null||string.length()==0)return string;
     int length = string.length();
     char [] array = string.toCharArray();
     for(int i = 0;i<length;i++){
         array[i] = string.charAt(length-1-i);
     }
     return new String(array);
 }

优化：

分析上一种解法，循环遍历时，我们不需要循环这么多次。每次循环的时候，我们应该直接给前、后位置都赋值。

编码实现:

public static String strReverseWithArray2(String string){
    if(string==null||string.length()==0)return string;
    int length = string.length();
    char [] array = string.toCharArray();
    for(int i = 0;i<length/2;i++){
        array[i] = string.charAt(length-1-i);
        array[length-1-i] = string.charAt(i);
    }
    return new String(array);
}

2.使用栈

我们都知道，栈有”后进先出(LIFO)”的特点。这一特点刚好用于反转字符串。

具体思路是:

• 将字符串转换为char数组

• 将char数组中的字符依次压入栈中

• 将栈中的字符依次弹出赋值给char数组

  编码实现：

  public static String strReverseWithStack(String string){     if(string==null||string.length()==0)return string;     Stack<Character> stringStack = new Stack<>();     char [] array = string.toCharArray();     for(Character c:array){         stringStack.push(c);     }     int length = string.length();     for(int i= 0;i<length;i++){         array[i] = stringStack.pop();     }     return new String(array); }

3.逆序遍历

仔细观察会发现，反转字符串实际上是逆序输出字符串中的字符。

具体思路是:

• 逆序遍历字符串中的字符，并将它依次添加到StringBuilder中

编码实现：

public static String strReverseWithReverseLoop(String string){
        if(string==null||string.length()==0)return string;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i = string.length()-1;i>=0;i--){
            sb.append(string.charAt(i));
        }
        return sb.toString();
    }

4.使用位运算

计算机的数据流本质上都是0，1二进制数据。字符串也是一样。而二进制数据的处理往往是通过位运算来实现的。位操作有:与，或，非，异或。

对位运算有过了解的应该知道，使用异或操作能实现交换两个变量的值而不引入第三个变量。

实现原理:

• 首先介绍异或操作

  异或操作: 当两两数值相同为否，而数值不同为真。写作A^B A  B  A^B 0  0   0 0  1   1 1  0   1 0  1   0

• 使用异或操作交换数值

  两个数异或的结果再与其中一个数异或的结果是另外一个数 这涉及到了离散数学中的异或的性质: 1.交换律:A^B=B^A 2.结合律: A^(B^C)=(A^B)^C 3.恒等律:X^0=0 4.归零律:X^X=0 5.自反：A^B^B = A^0=A 根据以上性质: A=A^B B=A^B A=A^B 通过以上三步，能实现在程序中交换两个变量的数值的目标。

• 使用异或操作交换字符值

  before:"Hello" after: "olleH" index: 0   1   2   3   4 char : H   e   l   l   o ASCII: 72  101 108 108 111 以第0个字符和第4个字符交换为例: 交换前: array[0]=1001000 array[4]=1101111 交换: array[0]=array[0]^array[4]=0100111 array[4]=array[4]^array[0]=1001000 array[0]=array[0]^array[4]=1101111 交换后: array[0]=1101111--->111-->o array[4]=1001000--->72--->H

  编码实现：

  public static String strReverseWithXor(String string){       if(string==null||string.length()==0)return string;       char [] array =string.toCharArray();       int length = string.length()-1;       for(int i =0;i<length;i++,length--){           array[i]^=array[length];           array[length]^=array[i];           array[i]^=array[length];       }       return new String(array);   }

5.使用递归

当我们反转字符串的时候，脑海里想的就是从首尾两端依次交换直到到达中间位置。当我们在反转某个字符时，剩下的字符串也是一个反转字符串的过程。这样，我们就能用递归的方法来实现反转字符串的目的。

具体思路是:

• 找出递归结束的临界条件

• 对针对于临界条件的不同的值做出不同的处理

编码实现：

public static String strReverseWithRecursive(String string){
       if(string==null||string.length()==0)return string;
       int length = string.length();
       if(length==1){
           return string;
       }else{
           return  strReverseWithRecursive(string.substring(1))+string.charAt(0);
       }
   }

原文链接：http://www.apkbus.com/blog-705730-61849.html