541. 反转字符串 II（Reverse String II）

频次 ★★★ · 难度 🟢 · 高频：全厂

题目

给定一个字符串 s 和一个整数 k，每计数到 2k 个字符时，反转这 2k 个字符中的前 k 个字符。如果剩余字符少于 k 个，则全部反转；如果剩余字符在 k 到 2k 之间，则反转前 k 个，其余不变。

示例：

输入: s = "abcdefg", k = 2
输出: "bacdfeg"
解释: 前 2k=4 个字符 "abcd"，反转前 k=2 个 → "bacd"；剩下 "efg" 少于 k=2，全部反转 → "fe"

思路

将字符串转为 char[]，以 2k 为步长遍历：每个区间 [i, i+2k-1] 中反转前 k 个字符 [i, i+k-1]。注意右边界取 Math.min(i + k - 1, n - 1)，处理剩余字符不足 k 个的情况。

代码

public String reverseStr(String s, int k) {
    char[] chars = s.toCharArray();
    int n = chars.length;
    for (int i = 0; i < n; i += 2 * k) {
        int left = i;
        int right = Math.min(i + k - 1, n - 1);
        while (left < right) {
            char temp = chars[left];
            chars[left] = chars[right];
            chars[right] = temp;
            left++;
            right--;
        }
    }
    return new String(chars);
}

复杂度

• 时间：O(n) — 每个字符最多被交换一次
• 空间：O(n) — char[] 数组存储字符串（String 不可变，必须转为数组操作）

边界条件

• k = 1：每 2 个字符反转前 1 个，即每个区间的第一个字符和自己交换，结果不变
• k >= n：i + k - 1 超出数组长度，Math.min 取 n-1，整个字符串反转
• 剩余字符数量在 k 到 2k 之间：Math.min 保证只反转前 k 个，剩余不变

变式

• 不转 char[] 直接用 StringBuilder：每次截取子串反转后拼接，但频繁创建子串对象，效率不如 char[] 原地操作
• 反转规则变化：如每 3k 个字符反转前 k 个——只需把步长从 2*k 改为 3*k，反转逻辑不变

易错点

• 反转范围是 [i, i+k-1] 而不是 [i, i+k]——i+k-1 是第 k 个字符的下标
• 注意 Math.min(i + k - 1, n - 1) 处理尾部不足 k 个的情况，不能直接用 i + k - 1 否则会越界
• 步长是 2k 不是 k——题意是每 2k 个反转前 k 个

面试追问

• 如果要求原地修改（输入是 char[]）？ 去掉 String → char[] 的转换和最后的 new String，直接操作数组即可，空间降为 O(1)。
• 为什么用 i += 2*k 而不是 i += k 再判断？ i += 2*k 每次跳过一个完整区间，逻辑更清晰，避免重复处理同一段字符。

关联题

• 基础：344. 反转字符串 —— 本题的反转子串操作是它的直接套用
• 进阶：151. 反转字符串中的单词 —— 更复杂的反转场景（先整体反转再单词反转）