我刚刚在c# 2.0中写了一个字符串反向函数(即LINQ不可用),然后想到了这个:

public string Reverse(string text)
{
    char[] cArray = text.ToCharArray();
    string reverse = String.Empty;
    for (int i = cArray.Length - 1; i > -1; i--)
    {
        reverse += cArray[i];
    }
    return reverse;
}

就我个人而言,我并不喜欢这个功能,我相信有更好的方法来实现它。是吗?


当前回答

我们可以使用两个指针,一个指向字符串的开始,另一个指向字符串的结束。然后每次交换第i个和第j个指针的值,第i个指针的值递增+1,第j个指针的值递减-1。

string s = Console.ReadLine();
Console.WriteLine(s + "\n");
char[] charArray = s.ToCharArray();
int i = 0, j = s.Length - 1;
while (i < j) {
    char temp = charArray[i];
    charArray[i] = charArray[j];
    charArray[j] = temp;
    i++; j--;
}
string ans = new string(charArray);
Console.WriteLine(ans + "\n");
// Input: hello
// Output: olleh

其他回答

我们可以使用两个指针,一个指向字符串的开始,另一个指向字符串的结束。然后每次交换第i个和第j个指针的值,第i个指针的值递增+1,第j个指针的值递减-1。

string s = Console.ReadLine();
Console.WriteLine(s + "\n");
char[] charArray = s.ToCharArray();
int i = 0, j = s.Length - 1;
while (i < j) {
    char temp = charArray[i];
    charArray[i] = charArray[j];
    charArray[j] = temp;
    i++; j--;
}
string ans = new string(charArray);
Console.WriteLine(ans + "\n");
// Input: hello
// Output: olleh

因为我喜欢两个答案-一个是使用字符串。创建,因此高性能和低分配和另一个正确性-使用StringInfo类,我决定需要一种组合方法。这是最终的字符串反转方法:)

private static string ReverseString(string str)
    {
        return string.Create(str.Length, str, (chars, state) =>
        {
            var enumerator = StringInfo.GetTextElementEnumerator(state);
            var position = state.Length;
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                var cluster = ((string)enumerator.Current).AsSpan();
                cluster.CopyTo(chars.Slice(position - cluster.Length));
                position -= cluster.Length;
            }
        });
    }

还有一种更好的方法,使用StringInfo类的方法,它通过只返回索引来跳过Enumerator的大量字符串分配。

private static string ReverseString(string str)
    {
        return string.Create(str.Length, str, (chars, state) =>
        {
            var position = 0;
            var indexes = StringInfo.ParseCombiningCharacters(state); // skips string creation
            var stateSpan = state.AsSpan();
            for (int len = indexes.Length, i = len - 1; i >= 0; i--)
            {
                var index = indexes[i];
                var spanLength = i == len - 1 ? state.Length - index : indexes[i + 1] - index;
                stateSpan.Slice(index, spanLength).CopyTo(chars.Slice(position));
                position += spanLength;
            }
        });
    }

与LINQ解决方案相比的一些基准测试:

String length 20:

LINQ                       Mean: 2,355.5 ns   Allocated: 1440 B
string.Create              Mean:   851.0 ns   Allocated:  720 B
string.Create with indexes Mean:   466.4 ns   Allocated:  168 B

String length 450:

LINQ                          Mean: 34.33 us   Allocated: 22.98 KB
string.Create                 Mean:   19.13 us   Allocated: 14.98 KB
string.Create with indexes    Mean:   10.32 us   Allocated: 2.69 KB

在使用StringInfo.GetTextElementEnumerator()的地方有几个正确答案。向你致敬!

现在,让我们找出最有效的方法来使用这个方法。首先,大多数答案涉及调用Reverse()和ToArray(),这在热路径上是一个大禁忌。为了获得最佳性能,我们希望避免分配垃圾。例如,临时字符串,分配器,数组等。

优化的管柱反转

降低气相色谱压力。也就是说,没有LINQ枚举器,没有数组。 使用跨 使用String.Create ()

using System.Globalization;

public static class StringExtensions
{
    public static string AsReversed(this string s)
    {
        return string.Create(s.Length, s, (chars, state) =>
        {
            int i = 0;
            var enumerator = StringInfo.GetTextElementEnumerator(s);
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                var element = enumerator.GetTextElement();
                i += element.Length;
                element.CopyTo(chars[^i..]);
            }
        });
    }
}

请注意,GetTextElementEnumerator() API在. net Core 3.1和更早的版本中包含一个错误。确保运行。net 5或更高版本!最后,请务必查看正在讨论API改进的问题#19423。

首先,你必须理解的是str+=将调整字符串内存大小,为1个额外的字符腾出空间。这很好,但是如果你有一本1000页的书,你想要反转,这将需要很长时间来执行。

有些人建议的解决方案是使用StringBuilder。字符串构建器在执行+=时所做的是分配更大的内存块来保存新字符,这样它就不需要在每次添加字符时进行重新分配。

如果你真的想要一个快速和最小的解决方案,我建议如下:

            char[] chars = new char[str.Length];
            for (int i = str.Length - 1, j = 0; i >= 0; --i, ++j)
            {
                chars[j] = str[i];
            }
            str = new String(chars);

在这个解决方案中,在初始化char[]时有一个初始内存分配,在string构造函数从char数组构建字符串时有一个初始内存分配。

在我的系统上,我为您运行了一个测试,反转了一个2750,000个字符的字符串。以下是10次执行的结果:

StringBuilder: 190K - 200K tick

字符数组:130K - 160K

我还运行了一个正常String +=的测试,但我在10分钟后放弃了它,没有输出。

但是,我也注意到,对于较小的字符串,StringBuilder更快,因此您必须根据输入来决定实现。

干杯

如果有人问关于字符串反向的问题,其目的可能是想知道你是否知道任何位操作,比如异或。c#中有数组。反向函数,但是,您可以使用简单的异或操作在几行代码(最少)

    public static string MyReverse(string s)
    {
        char[] charArray = s.ToCharArray();
        int bgn = -1;
        int end = s.Length;
        while(++bgn < --end)
        {
            charArray[bgn] ^= charArray[end];
            charArray[end] ^= charArray[bgn];
            charArray[bgn] ^= charArray[end];
        }
        return new string(charArray);
    }