详解Go语言如何实现字符串切片反转函数

2024-04-02 19:55

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Python 中的 reverse 函数

Go 语言不像其他语言如 Python，有着内置的 reverse() 函数，先来看一下 Python 中对于列表的反转方法，然后我们再来学习如果在 Go 语言中实现相同的功能。

>>> myList = [2022, 2021, 2008, 2012]
>>> myList.reverse()
>>> print("Reversed List:", myList)
Reversed List: [2012, 2008, 2021, 2022]
>>>

实现一个 reverse 反转函数

reverse 算法取一个数据集，并将该数据集的值进行反转，Go 标准的 sort 包并没有内置的方法来反转一个切片。

利用两个切片实现

设计思想：

确定切片长度
获取最后一个元素
以相反的顺序在新切片中添加最后一个元素到第一个位置

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []string{"hello", "foo", "bar", "go", "abc", "zzz"}

    // 定义新的反转切片
    reverseOfS := []string{}

    // 遍历原切片 s
    for i := range s {
        reverseOfS = append(reverseOfS, s[len(s)-1-i])
    }
    fmt.Println(reverseOfS)
}

运行结果：

[zzz abc go bar foo hello]

显然，这种方式会额外花费一个相同空间的切片，空间复杂度为 O(n)。

前后两两原地交换

我们可以写一个简易的 reverse 函数来进行数据的反转，通过循环原切片的一半，然后依次与对应的元素进行交换，比如：：

func reverse(s []string) []string {
    for i := 0; i < len(s)/2; i++ {
        j := len(s) - i - 1
        s[i], s[j] = s[j], s[i]
    }
    return  s
}

这个函数可以通过更简短的实现，通过 Go 内部的操作进行循环：

package main

import "fmt"

func reverse(s []string) []string {
    for i, j := 0, len(s)-1; i < j; i, j = i+1, j-1 {
        s[i], s[j] = s[j], s[i]
    }
    return s
}

func main() {
    s := []string{"hello", "foo", "bar", "go", "abc", "zzz"}

    reverseOfS := reverse(s)

    fmt.Println(reverseOfS)
}

执行结果：

[zzz abc go bar foo hello]

但是，上面的 reverse 函数都是通过切片按值传递，其实我们在修改传递中的 []string 切片，实际上，可以通过以下方式进一步简写：

package main

import "fmt"

func reverse(s []string) {
    for i := 0; i < len(s)/2; i++ {
        j := len(s) - i - 1
        s[i], s[j] = s[j], s[i]
    }
}

func main() {
    s := []string{"hello", "foo", "bar", "go", "abc", "zzz"}

    reverse(s)
    fmt.Printf("%v\n", s)
}

此时，reverse() 函数不会返回切片的另一个引用，此时的交换就是就地进行，此时更像文章开头 Python 中的 reverse() 函数。

反转为原切片的副本

如果我们要返回切片的反转的副本，reverse 函数就可以这样写：

package main

import "fmt"

func reverse(s []string) []string {

    newS := make([]string, len(s))
    for i, j := 0, len(s)-1; i <= j; i, j = i+1, j-1 {
        newS[i], newS[j] = s[j], s[i]
    }
    return newS
}

func main() {
    s := []string{"hello", "foo", "bar", "go", "abc", "zzz"}

    fmt.Printf("原字符串切片：%v\n", s)
    fmt.Printf("反转后的切片：%v\n", reverse(s))
}

运行结果：

原字符串切片：[hello foo bar go abc zzz]
反转后的切片：[zzz abc go bar foo hello]

可以看到，原切片是没有变化的。

当然，因为我们没有就地修改原切片，因此又可以回到最初的方法 append，看代码：

func reverse(s []string) []string {

    newS := make([]string, 0, len(s))

    for i := len(s)-1; i >= 0; i-- {
        newS = append(newS, s[i])
    }
    return newS
}

运行结果图如下：