Java 字符串指定區間反轉算法實現與解析

Java 字符串指定區間反轉：算法思路與代碼實現

本文介紹一種常見的字符串處理需求：僅反轉字符串中指定索引區間的字符。例如輸入 str="mmabcdfeffnn"，反轉索引 2 到 9 區間（abcdfeff），得到 "mmffefdcbann"。

算法思路：三段式拆分與重組

1. 頭部：substring(0, start) —— 保持不變
2. 待反轉區間：substring(start, end + 1) —— 核心處理對象
3. 尾部：substring(end + 1, length) —— 保持不變

關鍵技巧：利用 StringBuffer（或 JDK 1.5+ StringBuilder）的 reverse() 方法實現區間反轉，最後三段拼接。

完整代碼實現

/**
 * 字符串指定區間反轉工具類
 */
public class StringPartialReverse {

    /**
     * 反轉字符串指定區間 [start, end]（含邊界）
     *
     * @param str   原字符串
     * @param start 起始索引（包含）
     * @param end   結束索引（包含）
     * @return 處理後的字符串
     */
    public static String reverseRange(String str, int start, int end) {
        // 邊界校驗
        if (str == null || start < 0 || end >= str.length() || start > end) {
            return str;
        }

        // 1. 截取頭部
        String head = str.substring(0, start);
        // 2. 截取尾部
        String tail = str.substring(end + 1);
        // 3. 截取待反轉區間
        String middle = str.substring(start, end + 1);

        // 4. 反轉中間段（使用 StringBuilder 線程不安全但性能更好）
        String reversedMiddle = new StringBuilder(middle).reverse().toString();

        // 5. 拼接返回
        return head + reversedMiddle + tail;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String original = "mmabcdefnn";
        int start = 2, end = 7;
        String result = reverseRange(original, start, end);
        System.out.println("原字符串: " + original);
        System.out.println("反轉後:   " + result); // 輸出: mmfedcba nn
    }
}

關鍵點解析

擴展場景

• 多區間反轉：按索引排序後依次處理，或構建字符數組一次性原地修改
• 大文件流式處理：配合 CharBuffer 分塊反轉，避免 OOM
• Unicode 字符簇：涉及補充字符（Emoji 等）時需按代碼點處理，防止字符拆分

掌握「三段式拆分 + StringBuilder.reverse() + 拼接」模式，可高效解決各類字符串區間變換問題，代碼簡潔且性能優異。