使用位运算、值交换等方式反转java字符串-共四种方法

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在本文中，我们将向您展示几种在Java中将String类型的字符串字母倒序的几种方法。

StringBuilder(str).reverse()
char[]循环与值交换
byte循环与值交换
apache-commons-lang3

如果是为了进行开发，请选择StringBuilder(str).reverse()API。出于学习的目的，我们可以研究char[]和byte方法，其中涉及到值互换和移位运算技术，这些技术对于了解StringBuilder(str).reverse()API黑匣子背后原理非常有帮助。

1. `StringBuilder(str).reverse()`

在Java中，我们可以使用StringBuilder(str).reverse()使字符串字母倒序。

public class ReverseString1 { public static void main(String[] args) { String str = "Reverse a String in Java"; StringBuilder sb = new StringBuilder(str).reverse(); System.out.println(sb.toString()); } }

输出结果

avaJ ni gnirtS a esreveR

2.`char[]`

首先，我们将字符串转换为char数组，并逐个循环char数组，并使用temp变量交换值。

public class ReverseString2 { public static void main(String[] args) { String str = "Hello World"; System.out.println(reverse(str)); // dlroW olleH } public static String reverse(String input) { if (input == null || input.length() < 0) throw new IllegalArgumentException("Please provide an input!"); char[] result = input.toCharArray(); int startIndex = 0; int endIndex = result.length - 1; char temp; for (; endIndex > startIndex; startIndex++, endIndex--) { temp = result[startIndex]; result[startIndex] = result[endIndex]; result[endIndex] = temp; } return new String(result); }}

上面的算法需要5个循环（长度/ 2）来使字符串倒序“ Hello World”。

------------------------------------ H e l l o W o r l d ------------------------------------ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ------------------------------------Loop #1 - Swap index 0 <-> index 10 ------------------------------------ {d} e l l o W o r l {H} ------------------------------------ {0} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 {10} ------------------------------------Loop #2 - Swap index 1 <-> index 9 ------------------------------------ d {l} l l o W o r {e} H ------------------------------------ 0 {1} 2 3 4 5 6 7 8 {9} 10 ------------------------------------Loop #3 - Swap index 2 <-> index 8 ------------------------------------ d l {r} l o W o {l} e H ------------------------------------ 0 1 {2} 3 4 5 6 7 {8} 9 10 ------------------------------------Loop #4 - Swap index 3 <-> index 7 ------------------------------------ d l r {o} o W {l} l e H ------------------------------------ 0 1 2 {3} 4 5 6 {7} 8 9 10 ------------------------------------Loop #5 - Swap index 4 <-> index 6 ------------------------------------ d l r o {W} {o} l l e H ------------------------------------ 0 1 2 3 {4} 5 {6} 7 8 9 10 ------------------------------------

3. `Byte[] – StringBuilder(str).reverse(str)`

以下代码段类似于StringBuilder(str).reverse()的内部实现（UTF16内容除外）。

import java.nio.charset.StandardCharsets;public class ReverseString3 { public static void main(String[] args) { String str = "Hello World"; System.out.println(reverse(str)); } public static String reverse(String input) { if (input == null || input.length() < 0) throw new IllegalArgumentException("Please provide an input!"); byte[] val = input.getBytes(StandardCharsets.UTF_8); int length = val.length - 1; for (int start = (length - 1) >> 1; start >= 0; start--) { int end = length - start; byte temp = val[start]; val[start] = val[end]; val[end] = temp; // debugging //System.out.println(String.format("start=%s, end=%s", start, end)); } return new String(val); }}

最令人困惑的部分是右移运算符(length - 1) >> 1，这是什么意思？查看下面的8位示例，您可以找到规律吗？

System.out.println(10>>1); // 10 -> 5 0000 1010 = 10 0000 0101|0 = 10 >> 1 = 5System.out.println(4>>1); // 4 -> 2 0000 0100 = 4 0000 0010|0 = 4 >> 1 = 2System.out.println(100>>1); // 100 -> 50 0110 0100 = 100 00110 010|0 = 100 >> 1 = 50System.out.println(7>>1); // 7 -> 3 0000 0111 = 7 0000 0011|1 = 7 >> 1 = 3

对于数字，每右移1位，金额将减少该值的一半并四舍五入。这(length - 1) >> 1试图找出字符串的中间点。

number >> 1 = round_down(number/2) or Math.flooa(number/2)

值交换从内部开始，然后扩展到外部。

for (int start = (length - 1) >> 1; start >= 0; start--) { int end = length - start; byte temp = val[start]; val[start] = val[end]; val[end] = temp; }

上面的算法图示如下：

------------------------------------ H e l l o W o r l d ------------------------------------ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ------------------------------------Loop #1 - Swap index 4 <-> index 6 ------------------------------------ H e l l {W} {o} o r l d ------------------------------------ 0 1 2 3 {4} 5 {6} 7 8 9 10 ------------------------------------Loop #2 - Swap index 3 <-> index 7 ------------------------------------ H e l {o} W o {l} r l d ------------------------------------ 0 1 2 {3} 4 5 6 {7} 8 9 10 ------------------------------------Loop #3 - Swap index 2 <-> index 8 ------------------------------------ H e {r} o W o l {l} l d ------------------------------------ 0 1 {2} 3 4 5 6 7 {8} 9 10 ------------------------------------Loop #4 - Swap index 1 <-> index 9 ------------------------------------ H {l} r o W o l l {e} d ------------------------------------ 0 {1} 2 3 4 5 6 7 8 {9} 10 ------------------------------------Loop #5 - Swap index 0 <-> index 10 ------------------------------------ {d} l r o W o l l e {H} ------------------------------------ {0} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 {10} ------------------------------------

4. Apache commons-lang3

对于Apache commons-lang3库，我们可以使用StringUtils.reverse反转字符串和StringUtils.reverseDelimited反转单词。

pom.xml

<dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> <version>3.10</version> </dependency>

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;public class ReverseString3 { public static void main(String[] args) { System.out.println(StringUtils.reverse("Hello World Java")); // reverse string System.out.println(StringUtils.reverseDelimited("Hello World Java", ' ')); // reverse words } }

输出结果

avaJ dlroW olleHJava World Hello

查看其源代码，Apache-commons-lang3其实是使用new StringBuilder(str).reverse()来反转字符串。

package org.apache.commons.lang3; public class StringUtils { public static String reverse(final String str) { if (str == null) { return null; } return new StringBuilder(str).reverse().toString(); } //... }