《C和指針》習題 6.3 解析：指針實現字符串原地逆序

《C和指針》習題 6.3 解析：指針實現字符串原地逆序

經典教材《C和指針》第 6 章第 3 題：編寫函數 void reverse_string(char *string)，要求僅用指針（不可用下標）、不調用庫函數、不申請臨時數組，將參數字符串原地逆序。

一、 解題思路

1. 先計算字符串長度 n（掃描至 \0）。
2. 雙指針：left 指向頭，right 指向尾（n-1）。
3. 當 left < right 時，交換 *left 與 *right，left++，right--。

二、 參考代碼

#include <stdio.h>

void reverse_string(char *string) {
    if (!string) return;
    char *left = string;
    char *right = string;
    // 移動 right 到字符串末尾（\0 前）
    while (*right != '\0') right++;
    right--; // 現在指向最後一個有效字符

    while (left < right) {
        char tmp = *left;
        *left = *right;
        *right = tmp;
        left++;
        right--;
    }
}

int main() {
    char source[] = "ABCDEFGH";
    printf("Before: %s\n", source);
    reverse_string(source);
    printf("After:  %s\n", source); // HGFEDCBA
    return 0;
}

三、 關鍵點解析

• 純指針操作：無 [] 下標，全用 *ptr、ptr++。
• 無庫函數：手寫長度計算、手寫交換。
• 原地修改：不分配額外緩衝區，空間 O(1)。
• 邊界處理：空串、單字符時 left >= right 直接返回，無動作。

四、 進階優化

若允許 <string.h>，可用 strlen 獲取長度，再用指針算術 string + len - 1 定位尾部，略減代碼量。但題目限制「不調用庫函數」，故手寫掃描。

五、 總結

此題考察：指針算術、原地交換、邊界條件、對「不使用下標/庫函數/臨時數組」約束的嚴格遵守。是指針基本功的經典驗收題。