在c ++中，用c-string反转的最快方法是什么？

Question

在仅使用库的c ++中，反转c字符串的最快方法是什么？特别是，是否有任何方法需要少于O（strlen）时间？

Answer 1

不可能有一种方法可以在不到n的时间内反转长度为O(n)的字符串。根据“反转”的定义，每个角色必须至少阅读一次。

Answer 2

我怀疑它的复杂程度低于O（N）。考虑到如何定义C字符串（NUL终止），你甚至无法找到字符串的最终元素，其复杂度低于O（N），因此很难想象实际上用较低的复杂度做任何事情。

就你如何做而言，通常是将第一个元素与最后一个元素交换，第二个元素与倒数第二个交换，依此类推。

要实现比线性更快的速度，您可能需要首先存储字符串的长度。然后，根本不是实际反转它，而是（例如）设置一个标志以指定从结尾开始。这将允许恒定的复杂性“逆转”。这在C ++中非常容易管理，您可以在其中“保护”存储，并使运算符超载，以便按照您想要的方向进行访问。

Answer 3

由于你必须至少触摸一次每个角色，所以没有办法比O（n）时间更好。

类似于：

void reverseString (char *s) {
    char t, *d = &(s[strlen (s) - 1]);
    while (d > s) {
        t = *s;
        *s++ = *d;
        *d-- = t;
    }
}

可能与您在标准C ++中获得的效率相当。

现在有很多方法可以改善这种情况，如果您可以将额外信息强加到可以将成本分摊到小于O（n）的程度，具体取决于您的访问模式。

通过这个，我的意思是保持一个反向的字符串和脏标志以及原始字符串。

• 如果在标志变脏时尝试访问反向字符串，则计算反转，将标志设置为清除并返回计算/存储的反转。成本是O（n）。
• 如果您在标志清洁时尝试访问反向字符串，只需返回计算/存储的反转。成本是O（1）。
• 如果您更改了原始字符串，请将该标志设置为脏。成本是O（1）。

如果您比更改原始字符串更频繁地访问反向字符串，则成本会降低到简化的“每次计算反向字符串”方法之下。