C语言实现单词逆序输出：详解与多种实现方法186

在C语言编程中，字符串操作是常见的任务之一。其中，单词逆序输出是一道经典的编程题，它要求将一个句子中的单词顺序反转，而每个单词内部的字母顺序保持不变。例如，输入字符串 "This is a sentence."，输出结果应为 "sentence. a is This"。

本文将深入探讨C语言中实现单词逆序输出的多种方法，从基础的字符数组操作到更高级的字符串处理函数，并分析其优缺点和时间复杂度。我们将提供完整的代码示例，并详细解释每一步的操作过程，帮助读者理解和掌握这项技能。

方法一：基于字符数组和指针的实现

这是最基础也是最直接的方法，利用C语言的字符数组和指针来操作字符串。我们首先需要遍历整个字符串，找到每个单词的起始和结束位置，然后将单词逆序存储到另一个数组中。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void reverseWords(char *str) {
int len = strlen(str);
char *wordStart = str;
char *reversedStr = (char *)malloc(len + 1); // 分配足够的内存空间
char *reversedWord = reversedStr;
int i = 0;
for (i = 0; i <= len; i++) {
if (str[i] == ' ' || str[i] == '\0') {
int wordLen = i - (wordStart - str);
for (int j = wordLen - 1; j >= 0; j--) {
*reversedWord++ = wordStart[j];
}
if (str[i] != '\0') {
*reversedWord++ = ' '; // 添加空格
}
wordStart = str + i + 1;
}
}
*reversedWord = '\0'; // 添加字符串结束符
printf("Reversed string: %s", reversedStr);
free(reversedStr); // 释放动态分配的内存
}
int main() {
char str[] = "This is a sentence.";
reverseWords(str);
return 0;
}

这段代码首先找到每个单词，然后将其逆序复制到新的字符串中。需要注意的是，我们需要动态分配内存来存储反转后的字符串，并在使用完毕后释放内存，避免内存泄漏。 `malloc` 函数分配内存，`free` 函数释放内存。

方法二：使用`strtok`函数

C语言标准库提供了一个强大的函数`strtok`，它可以将字符串分割成多个标记（token），通常以空格为分隔符。我们可以利用`strtok`函数来提取每个单词，然后将其逆序输出。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void reverseWordsStrtok(char *str) {
char *token;
char *copy = strdup(str); // 创建字符串副本，因为strtok会修改原字符串
char *reversedStr = (char *)malloc(strlen(str) + 1);
char *reversedWord = reversedStr;
token = strtok(copy, " ");
while (token != NULL) {
int len = strlen(token);
for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
*reversedWord++ = token[i];
}
if (token != strtok(NULL, " "))
*reversedWord++ = ' ';
token = strtok(NULL, " ");
}
*reversedWord = '\0';
printf("Reversed string (using strtok): %s", reversedStr);
free(copy);
free(reversedStr);
}
int main() {
char str[] = "This is a sentence.";
reverseWords(str);
reverseWordsStrtok(str);
return 0;
}

这段代码使用 `strdup` 复制字符串，因为 `strtok` 会修改原始字符串。 `strtok` 函数每次调用都会返回下一个单词，直到返回 NULL 为止。我们对每个单词进行逆序，然后添加到新的字符串中。最后同样需要释放动态分配的内存。

方法三：递归实现

我们可以使用递归的方法来实现单词逆序输出。递归方法简洁优雅，但需要注意递归深度，避免栈溢出。基本思想是找到最后一个单词，将其逆序输出，然后递归处理剩余的字符串。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void reverseWordsRecursive(char *str) {
if (str == NULL || *str == '\0') return;
char *lastSpace = strrchr(str, ' ');
if (lastSpace == NULL) {
printf("%s ", str);
} else {
reverseWordsRecursive(lastSpace + 1);
printf("%.*s ", (int)(lastSpace - str), str);
}
}
int main() {
char str[] = "This is a sentence.";
printf("Reversed string (recursive): ");
reverseWordsRecursive(str);
printf("");
return 0;
}