資料結構與演算法---字串(下)

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  前面兩篇文章，分別介紹了字串的概念、抽象資料類型、KMP模式比對演算法。這篇文章，我們來學習字串的一些常用演算法。

字串的相關操作演算法

 

StrAssign：

/*功能:產生一個其值等於Chars的串T*/Status StrAssign(String T, char *chars){    int i;    if (chars[0] > MAXSIZE)        return ERROR;    T[0] = chars[0];        //chars[0]存放的是字元chars的長度   T[0]存放著的是串T的長度    for (i = 1; i <= chars[0]; i++)        T[i] = *(chars + i - 1);    //將chars的字元依次存入T中    return OK;}

這個演算法的功能是建立字串，沒什麼複雜的地方。

 

StrCopy:

/*功能:由串S複製得串T*/Status StrCopy(String S, String T){    int i;    for (i = 0; i <= S[0]; i++)        T[i] = S[i];           //將S串的字元依次賦給T串    return OK;}

我們在C#中，需要複製某個字串給另一個字串，只需調用String類的Copy()方法即可。Copy()方法的具體演算法，其實就是上面的代碼所示範的。古語有云:”知其然，知其所以然”，編程需要鍛煉，不僅僅是鍛煉我們的編碼速度，而是要從編程中領悟編程的思想。學習經典演算法，就是領悟編程思想。

StrEmpty：

/*功能:判斷字串是否為空白串，是返回True，否則返回False*/Status StrEmpty(String S){    if (S[0] == 0)   //字元長度為0，則為空白串        return TRUE;    else    return FALSE;}

判斷字串是否為空白的演算法，是不是感覺演算法其實也挺簡單的？簡單的需求就用簡單的演算法，其實演算法還是有難度的，特別是一些經典的演算法。但是不要氣餒，人生的樂趣就是在不斷克服苦難中得到的。只做簡單的事情，人生多無趣？

StrCompare:

/*功能:比較兩個字串操作:如果兩個串S>T,則傳回值>0;若S=T，則傳回值=0；若S<T,則傳回值<0*/int  StrCompare(String S, String T){    int i;    for (i = 1; i <= S[0] && i <= T[0]; ++i)    {        if (S[i != T[i]])         //判斷兩個字串中的字元是否相等            return S[i] - T[i];   //根據傳回值是否大於零，來判斷兩個串的大小        else            return S[0] - T[0];   //如果兩個字串相等，返回0    }}

這個演算法，是判斷兩個字串是否相等。

 

ClearString：

/*功能:將串S清空為空白串*/Status ClearString(String S){    S[0] = 0; //將字元長度設定為0，串變為空白串。    return OK;}

這個演算法，是清Null 字元串。

 

StrConcat:

/*功能:用T返回S1和S2聯結而成的新串。若未截斷，返回True,否則返回FALSE*/Status Concat(String T, String S1, String S2){    int i;    if (S1[0] + S2[0] <= MAXSIZE)   //未截斷    {        for (i = 1; i <= S1[0]; i++)            T[i] = S1[i];        for (i = 1; i <= S2[0]; i++)            T[S1[0] + i] = S2[i];        T[0] = S1[0] + S2[0];        return TRUE;    }    else                         //截斷    {        for (i = 1; i <= S1[0]; i++)            T[i] = S1[i];        for (i = 1; i <= MAXSIZE - S1[0]; i++)            T[S1[0] + 1] = S2[i];        S1[0] = MAXSIZE;        return FALSE;    }}

這個演算法的功能是實現，兩個字串的拼接。需要注意的是，拼接時可能出現空間不足，截斷字串的可能。所以，演算法中要分情況來操作。

我們來看看SubString方法的實現，這個方法一定不陌生吧。

/*功能:用Sub返回S串中Pos位置起len個長度的字串初始條件:串S存在，1<=pos<=StrLength(S) 0<=len<=StrLength(S)-Pos+1*/Status SubString(String Sub, String S, int pos, int len){    int i;    if (pos<1 || pos>S[0] || len<0 || len>S[0] - pos + 1)        return FALSE;    for ( i = 1; i <= len; i++)        Sub[i] = S[pos + i - 1];    Sub[0] = len;    return OK;}

 

Index:

/*功能:返回字串T在主串S的pos位置之後的位置，若不存在，傳回值為0；初始條件:串S、T存在，1<=Pos<=StrLength(S)*/int  Index(String S, String T, int pos){    int i = pos; //i的當前位置    int j = 1;  //子串T的當前位置    while (i <= S[0])    {        if (S[i] == T[j])   //當前位置字元相等，繼續匹配        {            ++i;            ++j;        }        else               //當前位置匹配不相等        {                          j = 1;   //   j回溯到字串的第一個位置            i = i - j + 2; //主串位置回溯到上次匹配成功位置的下個位置，        }    }    if (j > T[0])        return i - T[0];    else        return 0;}

其實這個方法就是我在資料結構與演算法---字串(中)文章中，講到的樸素模式比對的演算法。

 

我們再看一個通過調用其它字串方法來完成匹配的演算法:

/*功能:返回子串T在主串S中pos位置之後出現的位置，如不存在返回0初始條件:1<=pos<=StrLength(S) */int Index2(String S, String T, int pos){    int i = pos;    int n, m;   //n表示主串S的長度，m表示子串T的長度    if (i > 0)    {        n = strLength(S); //通過調用Strlength()來擷取主串S的長度        m = strLength(T); //通過調用Strlength()來擷取子串T的長度        while (i <= n - m + 1)        {            SubString( sub,  S,  i，n); //通過調用SubString()來擷取從i位置起n個長度的子串sub            if (StrCompare(T, sub) == 0) //通過調用StrCompare方法，來判斷擷取的Sub子串是否已字串T相等                return i;   //相等則返回i位            else                i++;    //不相等，則i回溯到下個位置        }    }    return 0;}

通過觀察這個演算法，調用了之前講到的一些演算法。其實，字串的基本操作也就是那麼幾個演算法。複雜的操作，就需要方法之間互相配合。

好了， 字串這章已經講完了。

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