反转字母的艺术：从 LeetCode 105 窥见字符串操纵的奥秘

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2023-11-09 20:58:34

反转字母：探索 LeetCode 105 的技巧

字符串操纵的魅力

在计算机科学的世界里，字符串是无处不在的数据类型。从处理文本到构建复杂的数据结构，字符串发挥着至关重要的作用。因此，掌握字符串操纵技术对于任何程序员来说都是必不可少的。

挑战：仅仅反转字母

LeetCode 105 题“仅仅反转字母”是一道经典的字符串操纵问题。给定一个包含字母和非字母字符的字符串，要求你反转字符串中的所有字母字符，同时保持非字母字符的顺序不变。

双指针算法的妙用

解决此类问题的常用方法是双指针算法。该算法使用两个指针，一个指向字符串的开头，另一个指向字符串的结尾。指针从两端向中间移动，交换遇到的字母字符。

算法步骤：

将左指针和右指针分别初始化为字符串的开头和结尾。
循环执行以下步骤，直到左指针大于右指针：
- 如果左指针指向非字母字符，则左指针右移一位。
- 如果右指针指向非字母字符，则右指针左移一位。
- 如果左指针和右指针都指向字母字符，则交换它们的值。

示例演示

考虑字符串“H3e2l!lo%6p543”。使用双指针算法，我们可以得到以下步骤：

操作	左指针	右指针	字符串
初始化	0	12	H3e2l!lo%6p543
左指针右移	1	12	H3e2l!lo%6p543
右指针左移	1	11	H3e2l!lo%6p543
交换字母	1	11	3H2e2l!lo%6p543
右指针左移	1	10	3e2H2l!lo%6p543
...	...	...	...
交换字母	5	2	3212H!6o%4p3543
左指针右移	6	2	3212H!6o%4p3543
结束			3212H!6o%4p3543

最终，字符串中的字母字符被成功反转，而非字母字符保持了原有顺序。

代码示例（Python）：

def reverse_only_letters(s):
    left, right = 0, len(s) - 1

    while left < right:
        # 跳过左指针处的非字母字符
        while left < right and not s[left].isalpha():
            left += 1

        # 跳过右指针处的非字母字符
        while left < right and not s[right].isalpha():
            right -= 1

        # 交换字母字符
        if s[left].isalpha() and s[right].isalpha():
            s[left], s[right] = s[right], s[left]
            left += 1
            right -= 1

    return s