151. 反转字符串中的单词（Reverse Words in a String）
难度：中等 | 主题：字符串——三步翻转
题目
给定一个字符串，逐个反转字符串中的每个单词，同时去除多余空格。单词是由非空格字符组成的序列。
示例：
s = " the sky is blue " → "blue is sky the"
思路
先讲个故事：洗牌的逆操作
你刚打完一局牌，牌的顺序是反的。你想把每张牌翻回来，但不是整副翻，而是每张牌单独翻回正面，同时把整副牌的顺序也反过来。
你会发现一个巧妙的等价操作：先整副翻转，再逐张翻转——效果和”逐张翻转再整副翻转”一样。
引导式推导：从 split 到三步翻转
方法一：Python 一行（简洁但不推荐）
return ' '.join(s.split()[::-1])
split() 自动处理多余空格，[::-1] 反转列表。
方法二：三步翻转（推荐，O(1) 额外空间概念）
graph LR subgraph 三步翻转 A["去除多余空格"] --> B["翻转整个字符串"] B --> C["逐个翻转每个单词"] end
为什么三步翻转等价？ 原字符串 "the sky is blue" → 整体翻转 "eulb si yks eht" → 单词翻转 "blue is sky the"。整体翻转把单词顺序反过来，单词翻转把每个单词修正。
代码
def reverseWords(self, s):
chars = list(s)
n = len(chars)
def reverse(left, right):
while left < right:
chars[left], chars[right] = chars[right], chars[left]
left += 1
right -= 1
# 第一步：去除多余空格（双指针压缩）
i = 0
j = 0
while j < n and chars[j] == ' ':
j += 1
while j < n:
while j < n and chars[j] != ' ':
chars[i] = chars[j]
i += 1
j += 1
if j < n:
chars[i] = ' '
i += 1
while j < n and chars[j] == ' ':
j += 1
if i > 0 and chars[i - 1] == ' ':
i -= 1
chars = chars[:i]
# 第二步：翻转整个字符数组
reverse(0, len(chars) - 1)
# 第三步：逐个翻转每个单词
start = 0
for end in range(len(chars) + 1):
if end == len(chars) or chars[end] == ' ':
reverse(start, end - 1)
start = end + 1
return ''.join(chars)
复杂度
| 指标 | 值 | 解释 |
|---|---|---|
| 时间 | O(n) | 遍历字符串若干次，每次线性 |
| 空间 | O(n) | Python 字符串不可变，需要 list。C++ 可以 O(1) |
实战考量
频率分析
编码基本功题，约 20% 考察字符串操作，尤其是空格处理和翻转。
延伸思考
Q：能不能不用额外空间（O(1)）？
A：C++/Java 可以原地修改；Python 字符串不可变，需要转 list。实践中解释语言限制即可。
Q：左旋字符串的单词怎么做？
A：类似的翻转思路，先整体翻转再分段翻转。
Q：如果标点符号跟着单词一起反转呢？
A：定义”单词”时包含标点，翻转逻辑不变。
易错点
-
连续空格的处理
-
末尾空格的处理
-
翻转边界
end - 1 -
三步顺序不能乱：先去空格 → 整体翻转 → 单词翻转
生活类比
洗牌逆操作 → 三步翻转
整体翻转把单词顺序打乱，单词翻转把每个单词修正。
两次翻转，效果等价于”逐个反转再整体反转”。
翻转的对称性：整体和局部可以分开处理，顺序无所谓。
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→ 返回题单：LeetCode学习路线图 > 二、字符串
速记卡（面试闪卡）
Q1：一句话讲清「151. 反转字符串中的单词（Reverse Words in a String）」到底是什么？
A：反转每个单词并去多余空格；三步翻转（去空格→整体翻→单词翻）O(n) 搞定。
Q2：题目与直觉 —— 怎么理解？
A：给定串逐个反转单词并去多余空格。直觉像洗牌逆操作：先整副翻转再逐张翻，等价于逐张翻再整副翻。整体翻转把单词顺序反过来，单词翻转把每个词修正。
Q3：三步翻转思路 —— 怎么理解？
A：原串 “the sky is blue”→整体翻 “eulb si yks eht”→单词翻 “blue is sky the”。Python 一行 ' '.join(s.split()[::-1]) 简洁但空间 O(n)；三步翻转概念上 O(1) 额外空间。
Q4：代码要点 —— 怎么理解？
A：双指针压缩空格（i 写 j 读，遇词间补一空格），再 reverse(0,end) 整体翻，最后遍历遇空格 reverse(start,end-1) 翻每个词。顺序不能乱：去空格→整体翻→单词翻。
Q5：复杂度与易错点 —— 怎么理解？
A：时间 O(n) 多次线性遍历，空间 Python 需 list 故 O(n)、C++ 可 O(1)。易错：连续/末尾空格、翻转边界 end-1、三步顺序。延伸：左旋字符串同样翻转思路。
Q6：核心速记主线有哪些？
-
目标：反转单词 + 去多余空格
-
三步翻转：去空格→整体翻→单词翻
-
双指针压缩空格，reverse 复用
-
O(n) 时间；顺序不能乱，边界 end-1
口诀
A：反转单词去空格，三步翻转记心间；
先压空白整串翻，再翻每词归位前。
整体局部两翻转，效果等价不绕弯；
连续末尾空格净，一遍写对稳过关。