每日一题——字符串变形

题目描述

对于一个长度为 n 的字符串，需要进行以下变形操作：

1. 将字符串中由空格隔开的单词反序排列
2. 反转每个字符的大小写

数据范围

• 1 ≤ n ≤ 10^6
• 字符串中只包括大写英文字母、小写英文字母、空格

要求

• 空间复杂度：O(n)
• 时间复杂度：O(n)

示例

示例1

输入："This is a sample",16
输出："SAMPLE A IS tHIS"

示例2

输入："nowcoder",8
输出："NOWCODER"

示例3

输入："iOS",3
输出："Ios"

解题思路

1. 整体思路：

   • 先将整个字符串反转
   • 遍历字符串，对每个字符进行大小写转换
   • 对每个单词进行反转

2. 具体步骤：

   • 定义一个反转函数 reverse，用于反转字符串指定区间的字符
   • 先将整个字符串反转
   • 遍历字符串：
     • 遇到非空格字符时，转换大小写
     • 遇到空格时，反转前面的单词
   • 处理最后一个单词

代码实现

void reverse(char* s, int head, int tail) {
    while (head < tail) {
        char temp = s[head];       // 保存头部字符
        s[head] = s[tail];         // 将尾部字符移到头部
        s[tail] = temp;            // 将保存的头部字符移到尾部
        head++;                    // 头部指针向右移动
        tail--;                    // 尾部指针向左移动
    }
}
char* trans(char* s, int n) {
    if (n == 0)
        return "";                 // 如果字符串长度为0，直接返回空字符串
    // 先将整个字符串反转
    reverse(s, 0, n - 1);
        int j = 0, i;                  // j 用于记录单词的长度，i 用于遍历字符串
    int mark;                      // mark 用于记录最后一个空格的位置

    // 遍历处理每个字符
    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (s[i] != ' ') {         // 如果当前字符不是空格
            // 转换大小写
            if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') {
                s[i] = s[i] - 32;  // 小写转大写（ASCII 码差值为32）
            } else {
                s[i] = s[i] + 32;  // 大写转小写
            }
            j++;                   // 单词长度加1
        } else {                   // 如果遇到空格
            // 遇到空格，反转前面的单词
            reverse(s, i - j, i - 1); // 反转当前单词
            j = 0;                 // 重置单词长度
            mark = i;              // 记录空格位置
        }
    }
        // 处理边界情况
    if (i == j) {                  // 如果整个字符串是一个单词（没有空格）
        reverse(s, 0, n - 1);      // 反转整个单词
    }
    if (mark != 0) {               // 如果字符串中有空格
        reverse(s, mark + 1, n - 1); // 反转最后一个单词
    }
        return s;                      // 返回处理后的字符串
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)
  • 整体反转一次：O(n)
  • 遍历处理字符：O(n)
  • 单词反转：每个字符最多被反转两次，O(n)
• 空间复杂度：O(1)
  • 只使用了常数额外空间

相关要点

1. 字符串处理技巧

   • 使用双指针进行字符串反转
   • ASCII码转换实现大小写转换
   • 空格作为单词分隔符的处理

2. 边界情况处理

   • 空字符串的处理
   • 只有一个单词的情况
   • 最后一个单词的处理