数据结构笔记（十二）-- 定长顺序结构的实现
2024-05-11 05:36:04
定长顺序结构的实现
一、定长顺序结构的概述
定长顺序结构 是类似于线性表的顺序存储结构，使用一组连续的存储单元存储串值的字符序列。
二、串的定长顺序存储表示
# define MAXSTRLEN 40//用户可以在255以内定义最大串长
typedef unsigned char SString[MAXSTRLEN + 1];//0号单元存放串的长度
串的实际长度可在这个预定义长度范围内随意，超出预定义长度的串则会被舍去，这称之为“截断”。
三、串的两种表示方法
1、0号单元存放串的长度
如上述定义的那样，一下标为0的数组分量存放串的实际长度。
2、串值后加"\0"
即在串值后加入一个不计入串长的结束标记字符。此时串长是一个隐含值，不变域操作。
四、串的操作
//1、生成一个其值等于chars的字符串T
bool StrAssign(SString T, char *chars);
//2、由串T复制得串S
void StrCopy(SString S, SString T);
//3、若S为空串，则返回true，否则返回false
bool StrEmpty(SString S);
//4、字符串长短比较，返回S长度-T长度
int StrCompare(SString S, SString T);
//5、返回串S的元素个数
int StrLength(SString S);
//6、显示串的值
void Strshow(SString S);
//7、串的拼接 S1后接S2,结果在T中。
bool StrConcat1(SString T, SString S1, SString S2);
//8、串的拼接 S1后接S2，结果放在S1中
bool StrConcat2(SString S1, SString S2);
//9、用Sub返回串S的第pos个字符起(包括pos位置处的字符)长度为len的子串。
bool SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len);
//10、清空串
void ClearString(SString S);
//11、 返回子串T在主串S中的位置。若不存在，则函数值为0,其中，T非空。
int Index1(SString S, SString T);
//12、 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)。
int Index2(SString S, SString T, int pos);
//13、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
bool StrInsert(SString S, int pos, SString T);
//14、从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串
bool StrDelete(SString S, int pos, int len);
五、串操作的实现
1、生成一个其值等于chars的字符串T
bool StrAssign(SString T, char *chars)
{int i;if (strlen(chars) > MAX_STR_LEN)//chars 的长度大于最大长度，返回falsereturn false;else{T[0] = strlen(chars); // 0号单元存放串的长度for (i = 1; i <= T[0]; i++)//从1号单元开始复制串的内容{T[i] = *(chars + i - 1);//等价于T[i] = chars[i-1]; }return true;}
}
2、由串S复制得串T
void StrCopy(SString T, SString S)
{ int i;for (i = 0; i <= S[0]; i++)T[i] = S[i];
}
3、若S为空串，则返回true，否则返回false
//3、若S为空串，则返回true，否则返回false
bool StrEmpty(SString S)
{if (S[0] == 0)return true;elsereturn false;
}
4、字符串长短比较，返回S长度-T长度
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<0int 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];
}
5、返回串S的元素个数
int StrLength(SString S)
{ return S[0];
}
6、显示串的值
void Strshow(SString S)
{int i;for (i = 1; i <= S[0]; i++)//从1号单元开始逐单元输出串中的字符{printf(" %c", S[i]);}printf("\n");
}
7、串的拼接 S1后接S2，结果放在T中
当S1和S2的长度加在一起超出MAX_STR_LEN时，S2会被截断
bool StrConcat1(SString T, SString S1, SString S2)
{ // 用T返回S1和S2联接而成的新串。若未截断，则返回true，否则falseint i;if (S1[0] + S2[0] <= MAX_STR_LEN){ // 未截断for (i = 1; i <= S1[0]; i++)//先放S[1]到T中T[i] = S1[i];for (i = 1; i <= S2[0]; i++)//接着放S[2]到T中T[S1[0] + i] = S2[i];T[0] = S1[0] + S2[0];return true;}else{ // 截断S2for (i = 1; i <= S1[0]; i++)//先放S[1]到T中T[i] = S1[i];for (i = 1; i <= MAX_STR_LEN - S1[0]; i++)//关键，若第一个串长度超过MAX_STR_LEN 则条件不成立，这里循环的次数为，S1剩余空间单位数T[S1[0] + i] = S2[i];T[0] = MAX_STR_LEN;return false;}
}
8、串的拼接 S1后接S2，结果放在S1中
bool StrConcat2(SString S1, SString S2)
{ // 用T返回S1和S2联接而成的新串。若未截断，则返回true，否则falseint i = 1;int lens1 = S1[0];//保存S1的长度while (i <= (MAX_STR_LEN - S1[0]) && i<= S2[0])//i小于等于除去S1长度剩余的长度&&i小于S2的长度{S1[S1[0] + i] = S2[i];//逐字符赋值i++;}S1[0] = S1[0] + i - 1;//更新S1长度if ((lens1 + S2[0]) <= MAX_STR_LEN)//判断有没有截断return true;elsereturn false;
}9、用Sub返回串S的第pos个字符起(包括pos位置处的字符)长度为len的子串。
bool SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len)
{ int i;if (pos<1 || pos>S[0] || len<0 || len>S[0] - pos + 1)//排除pos值不在S长度范围内的值和len值+pos值超出S长度return false;for (i = 1; i <= len; i++)Sub[i] = S[pos + i - 1];//包括pos位置处的字符Sub[0] = len;return true;
}
10、清空串
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
}
11、 返回子串T在主串S中的位置。若不存在，则函数值为0,其中，T非空
int Index1(SString S, SString T)
{int i = 1, j = 1;for ( i = 1; i <=S[0]; i++)//循环主串{if (S[i]==T[1])//如果在主串中找到一个与子串的第一个字符相等的字符时{int cont = 1;//计数变量for ( j = 1; j <=T[0]; j++)//遍历子串{if (T[j + 1] != S[i + j])//在遍历T[0]时如果有不一致时退出遍历{ break;}else//否则计数{cont++;if (cont == T[0])//当有T[0]个字符相同时则找到子串位置return i;} } }continue; }return 0;//不存在时
}
12、 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)。
int Index2(SString S, SString T, int pos)
{ int i, j;if (1 <= pos && pos <= S[0]){i = pos;//从主串的第pos个字符开始和子串的第一个字符比较j = 1;while (i <= S[0] && j <= T[0]){ if (S[i] == T[j]) // 若第一个字符比较后相等则继续比较后继字符{++i;++j;}else //若第一个字符不叫后不相等则后移一个位置重新开始匹配{i = i - j + 2;j = 1;}}if (j > T[0])//条件成立表示子串中的所有字符都能匹配相等，即主串中包含子串return i - T[0];elsereturn 0;}elsereturn 0;
}
13、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
bool 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，第pos个位置插入T[1]。完全插入返回true，部分插入返回falseint i;if (pos<1 || pos>S[0] + 1)//插入位置不在S长度范围之内return false;if (S[0] + T[0] <= MAX_STR_LEN){ // 完全插入for (i = S[0]; i >= pos; i--)//pos之后的元素后移T[0]个长度S[i + T[0]] = S[i];for (i = pos; i < pos + T[0]; i++)//插入S[i] = T[i - pos + 1];S[0] += T[0];//更新长度return true;}else{ // 部分插入for (i = MAX_STR_LEN; i >= pos + T[0]; i--)//移动串S中位于pos之后仍在串内的字符，因为(S[0] + T[0] > MAX_STR_LEN)所S串插入T后必满， pos + T[0]是插入元素和pos及pos之前元素所占位置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;//S的长度为最大return false;//部分插入}
}
14、从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串
bool 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)//pos和len的值超出范围return false;for (i = pos + len; i <= S[0]; i++)//循环删除子串后的所有字符S[i - len] = S[i];//向前移动len个位置S[0] -= len;//更新串S的长度return true;
}最后给出完整代码
// 串的定长顺序存储结构.cpp
#include<string.h>
#include<malloc.h> // malloc()等
#include<stdio.h> // EOF(=^Z或F6),NULL
#include<stdlib.h> // atoi()#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// SString是数组，故不需引用类型//1、生成一个其值等于chars的字符串T
bool StrAssign(SString T, char *chars);
//2、由串T复制得串S
void StrCopy(SString S, SString T);
//3、若S为空串，则返回true，否则返回false
bool StrEmpty(SString S);
//4、字符串长短比较，返回S长度-T长度
int StrCompare(SString S, SString T);
//5、返回串S的元素个数
int StrLength(SString S);
//6、显示串的值
void Strshow(SString S);
//7、串的拼接 S1后接S2,结果在T中。
bool StrConcat1(SString T, SString S1, SString S2);
//8、串的拼接 S1后接S2，结果放在S1中
bool StrConcat2(SString S1, SString S2);
//9、用Sub返回串S的第pos个字符起(包括pos位置处的字符)长度为len的子串。
bool SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len);
//10、清空串
void ClearString(SString S);
//11、 返回子串T在主串S中的位置。若不存在，则函数值为0,其中，T非空。
int Index1(SString S, SString T);
//12、 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)。
int Index2(SString S, SString T, int pos);
//13、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
bool StrInsert(SString S, int pos, SString T);
//14、从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串
bool StrDelete(SString S, int pos, int len);int main()
{char c[MAX_STR_LEN + 1];SString T;printf("请输入串T: ");gets_s(c);//接收字符串printf("输入的字符串为 %s\n", c);printf("输入的字符串长度为 %d\n", strlen(c));if (!StrAssign(T, c)){printf("串长超过MAX_STR_LEN(=%d)\n", MAX_STR_LEN);exit(0);}Strshow(T);printf("T长度为 %d\n", StrLength(T));///SString S;StrCopy(S, T);Strshow(S);///if (StrEmpty(S)){printf("串S为空!\n");}else{printf("串S不为空!\n");}printf("比较S和T的长度结果 %d\n", StrCompare(S, T));SString S1, S2;printf("请输入串s1: ");gets_s(c);//接收字符串printf("输入的字符串S1为 %s\n", c);printf("输入的字符串S1长度为 %d\n", strlen(c));StrAssign(S1, c);printf("请输入串s2: ");gets_s(c);//接收字符串StrAssign(S2, c);printf("输入的字符串S2为 %s\n", c);printf("输入的字符串S2长度为 %d\n", strlen(c));StrConcat1(T, S1, S2);Strshow(T);StrConcat2(S1, S2);Strshow(S1);printf("字符串S1长度为 %d\n", S1[0]);printf("T在S1中的位置为 %d\n",Index1(S1, S2));int pos = 3, len = 2;printf("T在S1中的位置为 %d\n",Index2(S1, S2,pos));StrInsert(S1, pos, T);Strshow(S1);StrDelete(S1, pos,len);Strshow(S1);return 0;
}//1、生成一个其值等于chars的字符串T
bool StrAssign(SString T, char *chars)
{int i;if (strlen(chars) > MAX_STR_LEN)//chars 的长度大于最大长度，返回falsereturn false;else{T[0] = strlen(chars); // 0号单元存放串的长度for (i = 1; i <= T[0]; i++)//从1号单元开始复制串的内容{T[i] = *(chars + i - 1);//等价于T[i] = chars[i-1]; }return true;}
}
//2、由串T复制得串S
void StrCopy(SString S, SString T )
{ int i;for (i = 0; i <= T[0]; i++)S[i] = T[i];
}//3、若S为空串，则返回true，否则返回false
bool StrEmpty(SString S)
{if (S[0] == 0)return true;elsereturn false;
}
//4、字符串长短比较，返回S长度-T长度
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<0int 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];
}
//5、返回串S的元素个数
int StrLength(SString S)
{ return S[0];
}//6、显示串的值
void Strshow(SString S)
{int i;for (i = 1; i <= S[0]; i++)//从1号单元开始逐单元输出串中的字符{printf(" %c", S[i]);}printf("\n");
}//7、串的拼接 S1后接S2，结果放在T中
bool StrConcat1(SString T, SString S1, SString S2)
{ // 用T返回S1和S2联接而成的新串。若未截断，则返回true，否则falseint i;if (S1[0] + S2[0] <= MAX_STR_LEN){ // 未截断for (i = 1; i <= S1[0]; i++)//先放S[1]到T中T[i] = S1[i];for (i = 1; i <= S2[0]; i++)//接着放S[2]到T中T[S1[0] + i] = S2[i];T[0] = S1[0] + S2[0];return true;}else{ // 截断S2for (i = 1; i <= S1[0]; i++)//先放S[1]到T中T[i] = S1[i];for (i = 1; i <= MAX_STR_LEN - S1[0]; i++)//关键，若第一个串长度超过MAX_STR_LEN 则条件不成立T[S1[0] + i] = S2[i];T[0] = MAX_STR_LEN;return false;}
}//8、串的拼接 S1后接S2，结果放在S1中
bool StrConcat2(SString S1, SString S2)
{ // 用T返回S1和S2联接而成的新串。若未截断，则返回true，否则falseint i = 1;int lens1 = S1[0];//保存S1的长度while (i <= (MAX_STR_LEN - S1[0]) && i<= S2[0])//i小于等于除去S1长度剩余的长度&&i小于S2的长度{S1[S1[0] + i] = S2[i];//逐字符赋值i++;}S1[0] = S1[0] + i - 1;//更新S1长度if ((lens1 + S2[0]) <= MAX_STR_LEN)//判断有没有截断return true;elsereturn false;
}//9、用Sub返回串S的第pos个字符起(包括pos位置处的字符)长度为len的子串。
bool SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len)
{ int i;if (pos<1 || pos>S[0] || len<0 || len>S[0] - pos + 1)//排除pos值不在S长度范围内的值和len值+pos值超出S长度return false;for (i = 1; i <= len; i++)Sub[i] = S[pos + i - 1];//包括pos位置处的字符Sub[0] = len;return true;
}
//10、清空串
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
}//11、 返回子串T在主串S中的位置。若不存在，则函数值为0,其中，T非空。
int Index1(SString S, SString T)
{int i = 1, j = 1;for ( i = 1; i <=S[0]; i++)//循环主串{if (S[i]==T[1])//如果在主串中找到一个与子串的第一个字符相等的字符时{int cont = 1;//计数变量for ( j = 1; j <=T[0]; j++)//遍历子串{if (T[j + 1] != S[i + j])//在遍历T[0]时如果有不一致时退出遍历{ break;}else//否则计数{cont++;if (cont == T[0])//当有T[0]个字符相同时则找到子串位置return i;} } }continue; }return 0;//不存在时
}//12、 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)。
int Index2(SString S, SString T, int pos)
{ int i, j;if (1 <= pos && pos <= S[0]){i = pos;//从主串的第pos个字符开始和子串的第一个字符比较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];elsereturn 0;}elsereturn 0;
}
//13、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
bool 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，第pos个位置插入T[1]。完全插入返回true，部分插入返回falseint i;if (pos<1 || pos>S[0] + 1)//插入位置不在S长度范围之内return false;if (S[0] + T[0] <= MAX_STR_LEN){ // 完全插入for (i = S[0]; i >= pos; i--)//pos之后的元素后移T[0]个长度S[i + T[0]] = S[i];for (i = pos; i < pos + T[0]; i++)//插入S[i] = T[i - pos + 1];S[0] += T[0];//更新长度return true;}else{ // 部分插入for (i = MAX_STR_LEN; i >= pos + T[0]; i--)//移动串S中位于pos之后仍在串内的字符，因为(S[0] + T[0] > MAX_STR_LEN)所S串插入T后必满， pos + T[0]是插入元素和pos及pos之前元素所占位置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;//S的长度为最大return false;//部分插入}
}
//14、从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串
bool 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)//pos和len的值超出范围return false;for (i = pos + len; i <= S[0]; i++)//循环删除子串后的所有字符S[i - len] = S[i];//向前移动len个位置S[0] -= len;//更新串S的长度return true;
}数据结构笔记（十二）-- 定长顺序结构的实现相关推荐
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