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
如果你可以使用LINQ(。NET Framework 3.5+)而不是只跟随一行代码就可以得到简短的代码。不要忘记添加using System.Linq;来访问Enumerable。相反:
public string ReverseString(string srtVarable)
{
return new string(srtVarable.Reverse().ToArray());
}
注:
不是最快的版本——根据马丁·尼德尔的说法，比最快的版本慢了5.7倍。 这段代码和许多其他选项一样，完全忽略了所有类型的多字符组合，因此只能在家庭作业和不包含此类字符的字符串中使用。有关正确处理此类组合的实现，请参阅本问题中的另一个答案。
其他回答
从。net Core 2.1开始，有一种新的方法可以使用字符串反转字符串。创建方法。
请注意，这个解决方案不能正确处理Unicode组合字符等，因为“Les Mise\u0301rables”将被转换为“selbarésiM seL”。请参阅其他答案以获得更好的解决方案。
public static string Reverse(string input)
{
return string.Create<string>(input.Length, input, (chars, state) =>
{
state.AsSpan().CopyTo(chars);
chars.Reverse();
});
}
这实际上是将输入的字符复制到一个新字符串，并在适当的位置反转新字符串。
为什么是弦。创建有用吗?
当从现有数组创建字符串时，将分配一个新的内部数组并复制其值。否则，就有可能在创建字符串之后(在安全的环境中)对其进行变异。也就是说，在下面的代码片段中，我们必须分配一个长度为10的数组两次，一次作为缓冲区，一次作为字符串的内部数组。
var chars = new char[10];
// set array values
var str = new string(chars);
字符串。Create本质上允许我们在字符串创建期间操作内部数组。也就是说，我们不再需要缓冲区，因此可以避免分配一个字符数组。
史蒂夫·戈登在这里写了更详细的内容。在MSDN上也有一篇文章。
如何使用string.Create?
public static string Create<TState>(int length, TState state, SpanAction<char, TState> action);
该方法有三个参数:
要创建的字符串长度， 你想用来动态创建新字符串的数据， 以及从数据创建最终字符串的委托，其中第一个参数指向新字符串的内部char数组，第二个参数是传递给string. create的数据(状态)。
在委托内部，我们可以指定如何从数据中创建新字符串。在本例中，我们只是将输入字符串的字符复制到新字符串使用的Span。然后我们反转Span，因此整个字符串都反转了。
基准
为了比较我提出的反转字符串的方法与已接受的答案，我使用BenchmarkDotNet编写了两个基准测试。
public class StringExtensions
{
public static string ReverseWithArray(string input)
{
var charArray = input.ToCharArray();
Array.Reverse(charArray);
return new string(charArray);
}
public static string ReverseWithStringCreate(string input)
{
return string.Create(input.Length, input, (chars, state) =>
{
state.AsSpan().CopyTo(chars);
chars.Reverse();
});
}
}
[MemoryDiagnoser]
public class StringReverseBenchmarks
{
private string input;
[Params(10, 100, 1000)]
public int InputLength { get; set; }
[GlobalSetup]
public void SetInput()
{
// Creates a random string of the given length
this.input = RandomStringGenerator.GetString(InputLength);
}
[Benchmark(Baseline = true)]
public string WithReverseArray() => StringExtensions.ReverseWithArray(input);
[Benchmark]
public string WithStringCreate() => StringExtensions.ReverseWithStringCreate(input);
}
下面是我的测试结果:
| Method | InputLength | Mean | Error | StdDev | Gen 0 | Allocated |
| ---------------- | ----------- | -----------: | ---------: | --------: | -----: | --------: |
| WithReverseArray | 10 | 45.464 ns | 0.4836 ns | 0.4524 ns | 0.0610 | 96 B |
| WithStringCreate | 10 | 39.749 ns | 0.3206 ns | 0.2842 ns | 0.0305 | 48 B |
| | | | | | | |
| WithReverseArray | 100 | 175.162 ns | 2.8766 ns | 2.2458 ns | 0.2897 | 456 B |
| WithStringCreate | 100 | 125.284 ns | 2.4657 ns | 2.0590 ns | 0.1473 | 232 B |
| | | | | | | |
| WithReverseArray | 1000 | 1,523.544 ns | 9.8808 ns | 8.7591 ns | 2.5768 | 4056 B |
| WithStringCreate | 1000 | 1,078.957 ns | 10.2948 ns | 9.6298 ns | 1.2894 | 2032 B |
正如你所看到的，使用ReverseWithStringCreate，我们只分配了ReverseWithArray方法使用的一半内存。
这是一个非常棘手的问题。
我推荐使用Array。大多数情况下是反向的，因为它是原生编码的，维护和理解非常简单。
在我测试的所有情况下，它似乎都优于StringBuilder。
public string Reverse(string text)
{
if (text == null) return null;
// this was posted by petebob as well
char[] array = text.ToCharArray();
Array.Reverse(array);
return new String(array);
}
对于特定长度的字符串，使用Xor的第二种方法更快。
public static string ReverseXor(string s)
{
if (s == null) return null;
char[] charArray = s.ToCharArray();
int len = s.Length - 1;
for (int i = 0; i < len; i++, len--)
{
charArray[i] ^= charArray[len];
charArray[len] ^= charArray[i];
charArray[i] ^= charArray[len];
}
return new string(charArray);
}
注意:如果你想支持完整的Unicode UTF16字符集，请阅读此。而是使用那里的实现。它可以通过使用上述算法之一进一步优化，并在反转字符后遍历字符串以清理它。
下面是StringBuilder和Array之间的性能比较。逆向和异或法。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
namespace ConsoleApplication4
{
class Program
{
delegate string StringDelegate(string s);
static void Benchmark(string description, StringDelegate d, int times, string text)
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
for (int j = 0; j < times; j++)
{
d(text);
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("{0} Ticks {1} : called {2} times.", sw.ElapsedTicks, description, times);
}
public static string ReverseXor(string s)
{
char[] charArray = s.ToCharArray();
int len = s.Length - 1;
for (int i = 0; i < len; i++, len--)
{
charArray[i] ^= charArray[len];
charArray[len] ^= charArray[i];
charArray[i] ^= charArray[len];
}
return new string(charArray);
}
public static string ReverseSB(string text)
{
StringBuilder builder = new StringBuilder(text.Length);
for (int i = text.Length - 1; i >= 0; i--)
{
builder.Append(text[i]);
}
return builder.ToString();
}
public static string ReverseArray(string text)
{
char[] array = text.ToCharArray();
Array.Reverse(array);
return (new string(array));
}
public static string StringOfLength(int length)
{
Random random = new Random();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < length; i++)
{
sb.Append(Convert.ToChar(Convert.ToInt32(Math.Floor(26 * random.NextDouble() + 65))));
}
return sb.ToString();
}
static void Main(string[] args)
{
int[] lengths = new int[] {1,10,15,25,50,75,100,1000,100000};
foreach (int l in lengths)
{
int iterations = 10000;
string text = StringOfLength(l);
Benchmark(String.Format("String Builder (Length: {0})", l), ReverseSB, iterations, text);
Benchmark(String.Format("Array.Reverse (Length: {0})", l), ReverseArray, iterations, text);
Benchmark(String.Format("Xor (Length: {0})", l), ReverseXor, iterations, text);
Console.WriteLine();
}
Console.Read();
}
}
}
以下是调查结果:
26251 Ticks String Builder (Length: 1) : called 10000 times.
33373 Ticks Array.Reverse (Length: 1) : called 10000 times.
20162 Ticks Xor (Length: 1) : called 10000 times.
51321 Ticks String Builder (Length: 10) : called 10000 times.
37105 Ticks Array.Reverse (Length: 10) : called 10000 times.
23974 Ticks Xor (Length: 10) : called 10000 times.
66570 Ticks String Builder (Length: 15) : called 10000 times.
26027 Ticks Array.Reverse (Length: 15) : called 10000 times.
24017 Ticks Xor (Length: 15) : called 10000 times.
101609 Ticks String Builder (Length: 25) : called 10000 times.
28472 Ticks Array.Reverse (Length: 25) : called 10000 times.
35355 Ticks Xor (Length: 25) : called 10000 times.
161601 Ticks String Builder (Length: 50) : called 10000 times.
35839 Ticks Array.Reverse (Length: 50) : called 10000 times.
51185 Ticks Xor (Length: 50) : called 10000 times.
230898 Ticks String Builder (Length: 75) : called 10000 times.
40628 Ticks Array.Reverse (Length: 75) : called 10000 times.
78906 Ticks Xor (Length: 75) : called 10000 times.
312017 Ticks String Builder (Length: 100) : called 10000 times.
52225 Ticks Array.Reverse (Length: 100) : called 10000 times.
110195 Ticks Xor (Length: 100) : called 10000 times.
2970691 Ticks String Builder (Length: 1000) : called 10000 times.
292094 Ticks Array.Reverse (Length: 1000) : called 10000 times.
846585 Ticks Xor (Length: 1000) : called 10000 times.
305564115 Ticks String Builder (Length: 100000) : called 10000 times.
74884495 Ticks Array.Reverse (Length: 100000) : called 10000 times.
125409674 Ticks Xor (Length: 100000) : called 10000 times.
对于短字符串，Xor似乎更快。
我从Microsoft.VisualBasic.Strings中做了一个c#移植。我不知道他们为什么把这么有用的函数(从VB)保存在系统之外。框架中的字符串，但仍然在Microsoft.VisualBasic下。同样的场景用于财务函数(例如microsoft . visualbasic . finance . pmt())。
public static string StrReverse(this string expression)
{
if ((expression == null))
return "";
int srcIndex;
var length = expression.Length;
if (length == 0)
return "";
//CONSIDER: Get System.String to add a surrogate aware Reverse method
//Detect if there are any graphemes that need special handling
for (srcIndex = 0; srcIndex <= length - 1; srcIndex++)
{
var ch = expression[srcIndex];
var uc = char.GetUnicodeCategory(ch);
if (uc == UnicodeCategory.Surrogate || uc == UnicodeCategory.NonSpacingMark || uc == UnicodeCategory.SpacingCombiningMark || uc == UnicodeCategory.EnclosingMark)
{
//Need to use special handling
return InternalStrReverse(expression, srcIndex, length);
}
}
var chars = expression.ToCharArray();
Array.Reverse(chars);
return new string(chars);
}
///<remarks>This routine handles reversing Strings containing graphemes
/// GRAPHEME: a text element that is displayed as a single character</remarks>
private static string InternalStrReverse(string expression, int srcIndex, int length)
{
//This code can only be hit one time
var sb = new StringBuilder(length) { Length = length };
var textEnum = StringInfo.GetTextElementEnumerator(expression, srcIndex);
//Init enumerator position
if (!textEnum.MoveNext())
{
return "";
}
var lastSrcIndex = 0;
var destIndex = length - 1;
//Copy up the first surrogate found
while (lastSrcIndex < srcIndex)
{
sb[destIndex] = expression[lastSrcIndex];
destIndex -= 1;
lastSrcIndex += 1;
}
//Now iterate through the text elements and copy them to the reversed string
var nextSrcIndex = textEnum.ElementIndex;
while (destIndex >= 0)
{
srcIndex = nextSrcIndex;
//Move to next element
nextSrcIndex = (textEnum.MoveNext()) ? textEnum.ElementIndex : length;
lastSrcIndex = nextSrcIndex - 1;
while (lastSrcIndex >= srcIndex)
{
sb[destIndex] = expression[lastSrcIndex];
destIndex -= 1;
lastSrcIndex -= 1;
}
}
return sb.ToString();
}
如果你想玩一个非常危险的游戏，那么这是目前为止最快的方法(比Array快4倍左右)。反向方法)。这是使用指针的原地反向。
请注意，我真的不建议在任何情况下使用这个方法(在这里看看为什么不应该使用这个方法的一些原因)，但有趣的是，它可以做到，而且一旦您打开不安全的代码，字符串就不是真正不可变的。
public static unsafe string Reverse(string text)
{
if (string.IsNullOrEmpty(text))
{
return text;
}
fixed (char* pText = text)
{
char* pStart = pText;
char* pEnd = pText + text.Length - 1;
for (int i = text.Length / 2; i >= 0; i--)
{
char temp = *pStart;
*pStart++ = *pEnd;
*pEnd-- = temp;
}
return text;
}
}
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。
