如何在 Python 中反转字符串？

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发布于 2022-03-15 15:04:56

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在 Python 中，字符串是 Unicode 字符的序列，尽管 Python 支持许多用于字符串操作的函数，但它没有明确设计用于反转字符串的内置函数或方法。

>>> 'Linuxize'.reverse()

Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'str' object has no attribute 'reverse'

字符串反转不是编程中的常见操作，通常用于编码面试。

本文介绍了在 Python 中反转字符串的几种不同方法。

使用切片

了解 Python 中的索引如何工作对于执行字符串切片操作至关重要，通常，索引号用于访问字符串中的特定字符。

有两种类型的索引：正负索引

您可以n通过的正索引号2或通过的负索引号来访问字符-6：

>>> print('Linuxize'[2])

>>> print('Linuxize'[-6])

我们可以通过切片技术从字符串中调出一系列字符，切片是从给定字符串中提取子字符串序列的操作。

切片语法：

string[start:stop:step]

第一个参数指定提取开始的索引，当使用负索引时，它表示距字符串末尾的偏移量。如果省略此参数，则切片从索引 0 开始。
第二个参数指定结束提取的索引，结果不包括该stop元素。当使用负索引时，它表示距字符串末尾的偏移量。如果此参数被省略或大于字符串的长度，则切片到字符串的末尾。
第三个参数是可选的，指定切片的步骤，不使用step参数时，默认为 1。使用负值时，切片以相反的顺序获取元素。

对字符串进行切片的结果是一个包含提取元素的新字符串，并且原始字符串没有被修改。

要使用切片反转字符串，请省略startandstop参数并使用负步长增量-1.

的负步长增量-1表示切片从最后一个元素开始，到第一个元素结束，产生一个反转的字符串。

>>> print('Linuxize'[::-1])

ezixuniL

您还可以定义自定义函数并使用它来反转字符串：

def rev_str_thru_slicing(str_):
    return str_[::-1]

INPUT_STRING = "Linuxize"

if __name__ == '__main__':
    print("INPUT STRING -", INPUT_STRING)
    print("REVERSED STRING -", rev_str_thru_slicing(INPUT_STRING))

Input String - Linuxize
Reversed String using Slicing - ezixuniL

使用reversed()功能

内置reserved()函数以相反的顺序处理字符串项并返回一个反向迭代器。

在下面的示例中，使用运算符将反向迭代器的元素添加到空字符串中join()：

def rev_str_thru_join_revd(STR):
    return "".join(reversed(STR))	

INPUT_STRING = "Linuxize" 

if __name__ == '__main__':

    print("INPUT STRING -", INPUT_STRING)
    print("RESERVED STRING THROUGH JOIN & REVERSED", rev_str_thru_join_revd(INPUT_STRING))

Input String - Linuxize
Reserved String Through Join & Reserved Methods - ezixuniL

使用列表reverse()

要使用list 方法反转字符串reverse()，首先需要使用list构造函数将字符串转换为列表，然后使用该方法将列表项反转到位reverse()，最后使用该方法将列表项连接成一个字符串join()。

这是一个例子：

def rev_str_thru_list_reverse(STR):
    lst = list(STR)
    lst.reverse()
    return(''.join(lst))
 
INPUT_STRING = "Linuxize"
 
if __name__ == '__main__':
    print("Input String -", INPUT_STRING)

print("Reserved String Through List", rev_str_thru_list_reverse(INPUT_STRING))

Input String - Linuxize
Reserved String Through List Reverse Method - ezixuniL

使用递归函数

在 Python 中，递归函数是一个在满足某个条件之前调用自身的函数。

在下面的代码片段中，rev_str_thru_recursion函数调用自身，直到字符串长度大于零。每次调用时，都会对字符串进行切片，只留下第一个字符。稍后，它与切片字符连接。

def rev_str_thru_recursion(STR):
    if len(STR) == 0:
         return STR
    else:
        return rev_str_thru_recursion(STR[1:]) + STR[0]

INPUT_STRING = "Linuxize"

if __name__ == '__main__':
    print("INPUT STRING -", INPUT_STRING)

print("RESERVED STRING THROUGH RECURSION", rev_str_thru_recursion(INPUT_STRING))

对比分析

在本节中，我们将对这四种定义的方法进行简单比较，以确定它们的效率。我们将使用名为“timeit”的 Python 模块来分析性能。它提供了执行代码片段所花费的时间。“timeit”模块的“repeat”选项有助于重复代码执行一百万次。我们可以将输出理解为执行代码片段一百万次所花费的平均时间。

上表显示，Slicing 方法比 List Reverse 方法快 7 倍，比 Join & Reserved 方法快 7.5 倍，比递归方法快 83 倍。所以切片是反转字符串的最快和最好的方法。

以上结果是在相同环境下讨论的字符串反转方法的对比分析。在不同的计算环境中，数字可能会有所不同，但比例可能会保持不变。

if __name__ == "__main__":

    ## Performance Calculation

    import timeit
    from statistics import mean

    s = INPUT_STRING * 10
    repeatCount = 100

    SLICING_PERF = timeit.repeat(lambda: rev_str_thru_slicing(s), repeat=repeatCount)
    print(min(SLICING_PERF), mean(SLICING_PERF), max(SLICING_PERF), SLICING_PERF)

    J_R_PERF = timeit.repeat(lambda: rev_str_thru_join_revd(s), repeat=repeatCount)
    print(min(J_R_PERF), mean(J_R_PERF), max(J_R_PERF), J_R_PERF)

    LIST_PERF = timeit.repeat(lambda: rev_str_thru_list_reverse(s), repeat=repeatCount)
    print(min(LIST_PERF), mean(LIST_PERF), max(LIST_PERF), LIST_PERF)

    RECUR_PERF = timeit.repeat(lambda: rev_str_thru_recursion(s), repeat=repeatCount)
    print(min(RECUR_PERF), mean(RECUR_PERF), max(RECUR_PERF), RECUR_PERF)