旋转字符串以及单词反转

这里是参考（提供思路）

引用了文章《旋转字符串》的内容：

引用开始：

1.1 旋转字符串

题目描述

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，如把字符串“abcdef”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”。请写一个函数完成此功能，要求对长度为n的字符串操作的时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。

分析与解法

解法一：暴力移位法

初看此题，可能最先想到的方法是按照题目所要求的，把需要移动的字符一个一个地移动到字符串的尾部，如此我们可以实现一个函数LeftShiftOne(char* s, int n) ，以完成移动一个字符到字符串尾部的功能，代码如下所示：

void LeftShiftOne(char* s, int n){    char t = s[0];  //保存第一个字符    for (int i = 1; i < n; i++)    {        s[i - 1] = s[i];    }    s[n - 1] = t;}

因此，若要把字符串开头的m个字符移动到字符串的尾部，则可以如下操作：

void LeftRotateString(char* s, int n, int m){    while (m--)//需要执行m此    {        LeftShiftOne(s, n);//需要移动n位    }}

下面，我们来分析一下这种方法的时间复杂度和空间复杂度。

针对长度为n的字符串来说，假设需要移动m个字符到字符串的尾部，那么总共需要 m*n 次操作，同时设立一个变量保存第一个字符，如此，时间复杂度为O(m * n)，空间复杂度为O(1)，空间复杂度符合题目要求，但时间复杂度不符合，所以，我们得需要寻找其他更好的办法来降低时间复杂度。

解法二：三步反转法

思路1：

对于这个问题，换一个角度思考一下。

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”），那么就得到下面的结论：(X^TY^T)^T=YX，显然就解决了字符串的反转问题。

例如，字符串 abcdef ，若要让def翻转到abc的前头，只要按照下述3个步骤操作即可：

1. 首先将原字符串分为两个部分，即X:abc，Y:def；
2. 将X反转，X->X^T，即得：abc->cba；将Y反转，Y->Y^T，即得：def->fed。
3. 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。

如下图所示：

代码则可以这么写：

void ReverseString(char* s,int from,int to){    while (from < to)    {        char t = s[from];        s[from++] = s[to];        s[to--] = t;    }}void LeftRotateString(char* s,int n,int m){    m %= n;               //若要左移动大于n位，那么和%n 是等价的    ReverseString(s, 0, m - 1); //反转[0..m - 1]，套用到上面举的例子中，就是X->X^T，即 abc->cba    ReverseString(s, m, n - 1); //反转[m..n - 1]，例如Y->Y^T，即 def->fed    ReverseString(s, 0, n - 1); //反转[0..n - 1]，即如整个反转，(X^TY^T)^T=YX，即 cbafed->defabc。}

这就是把字符串分为两个部分，先各自反转再整体反转的方法，时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，达到了题目的要求。

思路2：

可以全部单词一起反转，然后再单个单词反转，效果是一样的；

举一反三

1、链表翻转。给出一个链表和一个数k，比如，链表为1→2→3→4→5→6，k=2，则翻转后2→1→6→5→4→3，若k=3，翻转后3→2→1→6→5→4，若k=4，翻转后4→3→2→1→6→5，用程序实现。

2、编写程序，在原字符串中把字符串尾部的m个字符移动到字符串的头部，要求：长度为n的字符串操作时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。
例如，原字符串为”Ilovebaofeng”，m=7，输出结果为：”baofengIlove”。

3、单词翻转。输入一个英文句子，翻转句子中单词的顺序，但单词内字符的顺序不变，句子中单词以空格符隔开。为简单起见，标点符号和普通字母一样处理。例如，输入“I am a student.”，则输出“student. a am I”（经典面试题目）。
引用结束。

这里是我自己写的代码：单词反转

对于第三题，我们可以利用类似的思路就可以解决；
先将每个单词反转，变成“I ma a .tneduts”然后将整个字符串反转，就能够出现“student. a am I”，只是需要注意下字符串最后的’\0’不需要参与反转，要不然会出现问题：
完整代码如下：（第一种，需要在主函数中求字符串长度的）

//单词翻转（要求字符串长度）void ReverString(char *s,int from,int to){    while (from<to) {        char t=s[from];        s[from++]=s[to];//注意：这里是先使用from的值，再自加，不然值会有问题        s[to--]=t;    }}void LeftRotateString(char *s,int n)//n相当于字符串数组的下标{    int j=0;    int pre=0;    while (j<=n)    {        if (s[j]==' ' || s[j]=='\0')        {            ReverString(s, pre, j-1);//先旋转0~m-1的部分            pre=j+1;        }        j++;    }    ReverString(s, 0, n-1);//再旋转0~n-1的部分,不包括'\0'}int main(int argc, const char * argv[]) {    char string[100]={};    gets(string);    int i=0;    for (; string[i]!='\0'; i++) {        ;    }    //此时i就是字符串的大小了（不包括'\0'）！其实这里可以用strlen()库函数来求，但是有些题目会要求不能够用任何库函数；    LeftRotateString(string, i);    printf("%s\n",string);    return 0;}

（第二种代码，不需要在主函数中求字符串长度的，其实是类似的）
代码如下：

//不需要求字符串长度void ReverString(char *s,int from,int to){    while (from<to) {        char t=s[from];        s[from++]=s[to];//注意：这里是先使用from的值，再自加，不然值会有问题        s[to--]=t;    }}void LeftRotateString(char *s){    int j=0;    int pre=0;    while(s[j]!='\0')    {        if (s[j]==' ' || s[j]=='\0')        {            ReverString(s, pre, j-1);//先旋转0~m-1的部分            pre=j+1;        }        j++;    }    //j这时候就是字符串长度了（包括‘\0’）    ReverString(s, pre, j-1);//将最后一个单词旋转,因为上个循环并没有将最后个单词反转就退出了，所以将最后个单词反转    ReverString(s, 0, j-1);//再旋转0~j-1的部分，‘\0’不需要旋转}int main(int argc, const char * argv[]) {    char string[100]={};//定义字符串长度最长为100bytes；    gets(string);    LeftRotateString(string);    printf("%s\n",string);    return 0;}