C语言数据结构——串的定长顺序存储结构

深藏阁楼爱情的钟 2022-06-16 07:40 285阅读 0赞

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<math.h>
    #include<string.h>
    #define OK 1
    #define TRUE 1
    #define FALSE 0
    #define ERROR 0
    #define OVERLOW -1 
    
    #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  
    
    #define DestroyString ClearString // DestroyString()与ClearString()作用相同  
    
    typedef int Status;
    
    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(见图4.3)  
        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；否则返回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的自第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中删除自第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");  
    }  
    
    int main()  
    {  
        int i,j;  
        Status k;  
        char s,c[MAX_STR_LEN+1];  
        SString t,s1,s2;  
        printf("请输入串s1: ");  
        gets(c);  
        k=StrAssign(s1,c);  
        if(!k)  
        {  
            printf("串长超过MAX_STR_LEN(=%d)\n",MAX_STR_LEN);  
            exit(0);  
        }  
        printf("串长为%d 串空否？%d(1:是0:否)\n",StrLength(s1),StrEmpty(s1));  
        StrCopy(s2,s1);  
        printf("拷贝s1生成的串为");  
        StrPrint(s2);  
        printf("请输入串s2: ");  
        gets(c);  
        k=StrAssign(s2,c);  
        if(!k)  
        {  
            printf("串长超过MAX_STR_LEN(%d)\n",MAX_STR_LEN);  
            exit(0);  
        }  
        i=StrCompare(s1,s2);  
        if(i<0)  
            s='<';  
        else if(i==0)  
            s='=';  
        else  
            s='>';  
        printf("串s1%c串s2\n",s);  
        k=Concat(t,s1,s2);  
        printf("串s1联接串s2得到的串t为");  
        StrPrint(t);  
        if(k==FALSE)  
            printf("串t有截断\n");  
        ClearString(s1);  
        printf("清为空串后,串s1为");  
        StrPrint(s1);  
        printf("串长为%d 串空否？%d(1:是0:否)\n",StrLength(s1),StrEmpty(s1));  
        printf("求串t的子串,请输入子串的起始位置,子串长度: ");  
        scanf("%d,%d",&i,&j);  
        k=SubString(s2,t,i,j);  
        if(k)  
        {  
            printf("子串s2为");  
            StrPrint(s2);  
        }  
        printf("从串t的第pos个字符起,删除len个字符，请输入pos,len: ");  
        scanf("%d,%d",&i,&j);  
        StrDelete(t,i,j);  
        printf("删除后的串t为");  
        StrPrint(t);  
        i=StrLength(s2)/2;  
        StrInsert(s2,i,t);  
        printf("在串s2的第%d个字符之前插入串t后,串s2为\n",i);  
        StrPrint(s2);  
        i=Index(s2,t,1);  
        printf("s2的第%d个字母起和t第一次匹配\n",i);  
        SubString(t,s2,1,1);  
        printf("串t为");  
        StrPrint(t);  
        Concat(s1,t,t);  
        printf("串s1为");  
        StrPrint(s1);  
        k=Replace(s2,t,s1);  
        if(k) // 替换成功  
        {  
            printf("用串s1取代串s2中和串t相同的不重叠的串后,串s2为");  
            StrPrint(s2);  
        }  
        DestroyString(s2); // 销毁操作同清空  
    }