c语言 数据结构实现之字符串

  #include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h> // SString是数组，故不需引用类型 #define OK 1  #define TRUE 1  #define FALSE 0  #define ERROR 0  #define INFEASIBLE -1   #define DestroyString ClearString // DestroyString()与ClearString()作用相同 #define MAX_STR_LEN 40 // 用户可在255(1个字节)以内定义最大串长 typedef char SString[MAX_STR_LEN+1]; // 0号单元存放串的长度 typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等    Status StrAssign(SString T,char *chars) { // 生成一个其值等于chars的串T   int i;   if(strlen(chars)>MAX_STR_LEN)     return ERROR;   else   {     T[0]=strlen(chars);     for(i=1;i<=T[0];i++)       T[i]=*(chars+i-1);     return OK;   } }  void StrCopy(SString T,SString S) { // 由串S复制得串T   int i;   for(i=0;i<=S[0];i++)     T[i]=S[i]; }  Status StrEmpty(SString S) { // 若S为空串，则返回TRUE，否则返回FALSE   if(S[0]==0)     return TRUE;   else     return FALSE; }  int StrCompare(SString S,SString T) {// 初始条件：串S和T存在。操作结果：若S>T，则返回值>0；若S=T，则返回值=0；若S<T，则返回值<0   int i;   for(i=1;i<=S[0]&&i<=T[0];++i)     if(S[i]!=T[i])       return S[i]-T[i];   return S[0]-T[0]; }  int StrLength(SString S) { // 返回串S的元素个数   return S[0]; }  void ClearString(SString S) { // 初始条件：串S存在。操作结果：将S清为空串   S[0]=0; // 令串长为零 }  Status Concat(SString T,SString S1,SString S2) // 算法4.2改 { // 用T返回S1和S2联接而成的新串。若未截断，则返回TRUE，否则FALSE   int i;   if(S1[0]+S2[0]<=MAX_STR_LEN)   { // 未截断     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   { // 截断S2     for(i=1;i<=S1[0];i++)       T[i]=S1[i];     for(i=1;i<=MAX_STR_LEN-S1[0];i++)       T[S1[0]+i]=S2[i];     T[0]=MAX_STR_LEN;     return FALSE;   } }  Status SubString(SString Sub,SString S,int pos,int len) { // 用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串。算法4.3   int i;   if(pos<1||pos>S[0]||len<0||len>S[0]-pos+1)     return ERROR;   for(i=1;i<=len;i++)     Sub[i]=S[pos+i-1];   Sub[0]=len;   return OK; }  int Index(SString S,SString T,int pos) { // 返回子串T在主串S中第pos个字符之后的位置。若不存在，则函数值为0。   // 其中，T非空，1≤pos≤StrLength(S)。算法4.5   int i,j;   if(1<=pos&&pos<=S[0])   {     i=pos;     j=1;     while(i<=S[0]&&j<=T[0])       if(S[i]==T[j]) // 继续比较后继字符       {         ++i;         ++j;       }       else // 指针后退重新开始匹配       {         i=i-j+2;         j=1;       }       if(j>T[0])         return i-T[0];       else         return 0;   }   else     return 0; }  Status StrInsert(SString S,int pos,SString T) { // 初始条件：串S和T存在，1≤pos≤StrLength(S)+1   // 操作结果：在串S的第pos个字符之前插入串T。完全插入返回TRUE，部分插入返回FALSE   int i;   if(pos<1||pos>S[0]+1)     return ERROR;   if(S[0]+T[0]<=MAX_STR_LEN)   { // 完全插入     for(i=S[0];i>=pos;i--)       S[i+T[0]]=S[i];     for(i=pos;i<pos+T[0];i++)       S[i]=T[i-pos+1];     S[0]+=T[0];     return TRUE;   }   else   { // 部分插入     for(i=MAX_STR_LEN;i>=pos+T[0];i--)       S[i]=S[i-T[0]];     for(i=pos;i<pos+T[0]&&i<=MAX_STR_LEN;i++)       S[i]=T[i-pos+1];     S[0]=MAX_STR_LEN;     return FALSE;   } }  Status StrDelete(SString S,int pos,int len) { // 初始条件：串S存在，1≤pos≤StrLength(S)-len+1   // 操作结果：从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串   int i;   if(pos<1||pos>S[0]-len+1||len<0)     return ERROR;   for(i=pos+len;i<=S[0];i++)     S[i-len]=S[i];   S[0]-=len;   return OK; }  Status Replace(SString S,SString T,SString V) // 此函数与串的存储结构无关 { // 初始条件：串S，T和V存在，T是非空串   // 操作结果：用V替换主串S中出现的所有与T相等的不重叠的子串   int i=1; // 从串S的第一个字符起查找串T   Status k;   if(StrEmpty(T)) // T是空串     return ERROR;   do   {     i=Index(S,T,i); // 结果i为从上一个i之后找到的子串T的位置     if(i) // 串S中存在串T     {       StrDelete(S,i,StrLength(T)); // 删除该串T       k=StrInsert(S,i,V); // 在原串T的位置插入串V       if(!k) // 不能完全插入         return ERROR;       i+=StrLength(V); // 在插入的串V后面继续查找串T     }   }while(i);   return OK; }  void StrPrint(SString T) { // 输出字符串T。另加   int i;   for(i=1;i<=T[0];i++)     printf("%c",T[i]);   printf("/n"); } void get_next(SString T,int next[]) { // 求模式串T的next函数值并存入数组next。算法4.7   int i=1,j=0;   next[1]=0;   while(i<T[0])     if(j==0||T[i]==T[j])     {       ++i;       ++j;       next[i]=j;     }     else       j=next[j]; }  void get_nextval(SString T,int nextval[]) { // 求模式串T的next函数修正值并存入数组nextval。算法4.8   int i=1,j=0;   nextval[1]=0;   while(i<T[0])     if(j==0||T[i]==T[j])     {       ++i;       ++j;       if(T[i]!=T[j])         nextval[i]=j;       else         nextval[i]=nextval[j];     }     else       j=nextval[j]; }  int Index_KMP(SString S,SString T,int pos,int next[]) { // 利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos个字符之后的位置的KMP算法。   // 其中，T非空，1≤pos≤StrLength(S)。算法4.6   int i=pos,j=1;   while(i<=S[0]&&j<=T[0])     if(j==0||S[i]==T[j]) // 继续比较后继字符     {       ++i;       ++j;     }     else // 模式串向右移动       j=next[j];   if(j>T[0]) // 匹配成功     return i-T[0];   else     return 0; }  void main() {   int i,*p;   SString s1,s2; // 以教科书算法4.8之上的数据为例   StrAssign(s1,"aaabaaaab");   printf("主串为: ");   StrPrint(s1);   StrAssign(s2,"aaaab");   printf("子串为: ");   StrPrint(s2);   p=(int*)malloc((StrLength(s2)+1)*sizeof(int)); // 生成s2的next数组空间   get_next(s2,p); // 利用算法4.7，求得next数组，存于p中   printf("子串的next数组为: ");   for(i=1;i<=StrLength(s2);i++)     printf("%d ",*(p+i));   printf("/n");   i=Index_KMP(s1,s2,1,p); // 利用算法4.6求得串s2在s1中首次匹配的位置i   if(i)     printf("主串和子串在第%d个字符处首次匹配/n",i);   else     printf("主串和子串匹配不成功/n");   get_nextval(s2,p); // 利用算法4.8，求得next数组，存于p中   printf("子串的nextval数组为: ");   for(i=1;i<=StrLength(s2);i++)     printf("%d ",*(p+i));   printf("/n");   printf("主串和子串在第%d个字符处首次匹配/n",Index_KMP(s1,s2,1,p));   getchar(); }