题目

给定一个字符串，逐个翻转字符串中的每个单词。

示例 1：
输入: "the sky is blue"
输出: "blue is sky the"

示例 2：
输入: "  hello world!  "
输出: "world! hello"
解释: 输入字符串可以在前面或者后面包含多余的空格，但是反转后的字符不能包括。

示例 3：
输入: "a good   example"
输出: "example good a"
解释: 如果两个单词间有多余的空格，将反转后单词间的空格减少到只含一个。

思路  

这道题目可以说是综合考察了字符串的多种操作。

大家第一反应会使用split库函数，分隔单词，然后定义一个新的string字符串，最后再把单词倒序相加，但是这样的空间复杂度还是没有达到最优，所以如果不要使用辅助空间，空间复杂度要求为O(1)，有没有什么解决办法呢？

不能使用辅助空间之后，那么只能在原字符串上下功夫了。想一下，我们将整个字符串都反转过来，那么单词的顺序指定是倒序了，只不过单词本身也倒序了，那么再把单词反转一下，单词不就正过来了。

所以解题思路如下：

• 移除多余空格
• 将整个字符串反转
• 将每个单词反转

举个例子，源字符串为："the sky is blue "

• 移除多余空格 : "the sky is blue"
• 字符串反转："eulb si yks eht"
• 单词反转："blue is sky the"

这样我们就完成了翻转字符串里的单词。

思路很明确了，我们说一说代码的实现细节，就拿移除多余空格来说，一些人会上来写如下代码：

void removeExtraSpaces(string& s) {for (int i = s.size() - 1; i > 0; i--) {if (s[i] == s[i - 1] && s[i] == ' ') {s.erase(s.begin() + i);}}// 删除字符串最后面的空格if (s.size() > 0 && s[s.size() - 1] == ' ') {s.erase(s.begin() + s.size() - 1);}// 删除字符串最前面的空格if (s.size() > 0 && s[0] == ' ') {s.erase(s.begin());}
}

逻辑很简单，从后向前遍历（方便找到删除位置的索引），遇到空格了就erase。

如果不仔细琢磨一下erase的时间复杂度，还以为以上的代码是O(n)的时间复杂度呢。

想一下真正的时间复杂度是多少，一个erase本来就是O(n)的操作。

erase操作上面还套了一个for循环，那么以上代码移除冗余空格的代码时间复杂度为O(n^2)。

那么使用双指针法来去移除空格，最后resize（重新设置）一下字符串的大小，就可以做到O(n)的时间复杂度。代码如下：

//版本一 
void removeExtraSpaces(string& s) {int slowIndex = 0, fastIndex = 0; // 定义快指针，慢指针// 去掉字符串前面的空格while (s.size() > 0 && fastIndex < s.size() && s[fastIndex] == ' ') {fastIndex++;}for (; fastIndex < s.size(); fastIndex++) {// 去掉字符串中间部分的冗余空格if (fastIndex - 1 > 0&& s[fastIndex - 1] == s[fastIndex]&& s[fastIndex] == ' ') {continue;} else {s[slowIndex++] = s[fastIndex];}}if (slowIndex - 1 > 0 && s[slowIndex - 1] == ' ') { // 去掉字符串末尾的空格s.resize(slowIndex - 1);} else {s.resize(slowIndex); // 重新设置字符串大小}
}

有的人可能发现用erase来移除空格，在leetcode上性能也还行。主要是以下几点；：

1. leetcode上的测试集里，字符串的长度不够长，如果足够长，性能差距会非常明显。
2. leetcode的测程序耗时不是很准确的。

版本一的代码是一般的思考过程，就是 先移除字符串前的空格，再移除中间的，再移除后面部分。不过其实还可以优化，这部分和之前的移除元素的逻辑是一样一样的，本题是移除空格，而 移除元素就是移除元素。所以代码可以写的很精简，大家可以看 如下 代码 removeExtraSpaces 函数的实现：

// 版本二 
void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.htmlfor (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。s[slow++] = s[i++];}}}s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。
}

还要实现反转字符串的功能，支持反转字符串子区间，这个实现我们分别在反转字符串1和2里已经讲过了。需要注意的是最后一定需要resize一下，不然对之后的处理都会产生比较大的影响。

代码如下：

// 反转字符串s中左闭右闭的区间[start, end]
void reverse(string& s, int start, int end) {for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {swap(s[i], s[j]);}
}

整体代码如下：

class Solution {
public:void reverse(string& s, int start, int end){ //翻转，区间写法：左闭右闭 []for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {swap(s[i], s[j]);}}void removeExtraSpaces(string& s) {//去除所有空格并在相邻单词之间添加空格, 快慢指针。int slow = 0;   //整体思想参考https://programmercarl.com/0027.移除元素.htmlfor (int i = 0; i < s.size(); ++i) { //if (s[i] != ' ') { //遇到非空格就处理，即删除所有空格。if (slow != 0) s[slow++] = ' '; //手动控制空格，给单词之间添加空格。slow != 0说明不是第一个单词，需要在单词前添加空格。while (i < s.size() && s[i] != ' ') { //补上该单词，遇到空格说明单词结束。s[slow++] = s[i++];}}}s.resize(slow); //slow的大小即为去除多余空格后的大小。}string reverseWords(string s) {removeExtraSpaces(s); //去除多余空格，保证单词之间之只有一个空格，且字符串首尾没空格。reverse(s, 0, s.size() - 1);int start = 0; //removeExtraSpaces后保证第一个单词的开始下标一定是0。for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) {if (i == s.size() || s[i] == ' ') { //到达空格或者串尾，说明一个单词结束。进行翻转。reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start}}return s;}
};

• 时间复杂度: O(n)
• 空间复杂度: O(1) 或 O(n)，取决于语言中字符串是否可变