C语言反转字符串和单词：详解及多种实现方法205

在C语言编程中，字符串操作是常见的任务之一。反转字符串或反转字符串中的单词是其中一个比较基础但又涵盖多种解题思路的经典问题。本文将深入探讨如何使用C语言实现反转字符串和单词，并提供多种方法，包括基于指针、数组和递归的实现方式，以及对各种方法的效率进行分析和比较。

首先，我们来看一下如何反转整个字符串。最直接的方法是使用指针，从字符串的两端开始交换字符。```c
#include
#include
void reverse_string(char *str) {
int len = strlen(str);
char *start = str;
char *end = str + len - 1;
char temp;
while (start < end) {
temp = *start;
*start = *end;
*end = temp;
start++;
end--;
}
}
int main() {
char str[] = "hello world";
reverse_string(str);
printf("Reversed string: %s", str); // Output: dlrow olleh
return 0;
}
```

这段代码首先计算字符串的长度，然后使用两个指针 `start` 和 `end` 分别指向字符串的首尾。在循环中，它交换 `start` 和 `end` 指向的字符，然后将指针向中间移动，直到两个指针相遇。这种方法的时间复杂度为 O(n/2)，空间复杂度为 O(1)，效率非常高。

接下来，我们探讨如何反转字符串中的单词，保持单词内部的顺序不变。一种常用的方法是先反转整个字符串，然后反转每个单词。```c
#include
#include
void reverse_word(char *str, int start, int end) {
char temp;
while (start < end) {
temp = str[start];
str[start] = str[end];
str[end] = temp;
start++;
end--;
}
}
void reverse_words(char *str) {
int len = strlen(str);
reverse_string(str); // Reverse the entire string
int start = 0;
int end = 0;
while (str[end] != '\0') {
if (str[end] == ' ') {
reverse_word(str, start, end - 1);
start = end + 1;
}
end++;
}
reverse_word(str, start, end - 1); // Reverse the last word
}
int main() {
char str[] = "hello world c language";
reverse_words(str);
printf("Reversed words: %s", str); // Output: hello world c language
return 0;
}
```

这段代码首先反转整个字符串，然后遍历字符串，找到每个单词的起始和结束位置，并使用 `reverse_word` 函数反转每个单词。这种方法同样具有较高的效率。

除了以上方法，我们还可以使用递归的方式来反转字符串或单词。递归方法虽然简洁，但在处理大型字符串时可能会出现栈溢出的问题，因此在实际应用中需要谨慎使用。```c
#include
#include
void reverse_string_recursive(char *str, int start, int end) {
if (start >= end) return;
char temp = str[start];
str[start] = str[end];
str[end] = temp;
reverse_string_recursive(str, start + 1, end - 1);
}
int main() {
char str[] = "hello";
reverse_string_recursive(str, 0, strlen(str) - 1);
printf("Reversed string: %s", str); // Output: olleh
return 0;
}
```