数据结构（串）

数据结构（串）

《数据结构教程》第6版 p136页上机作业

exp4-1

//
// Created by Snow on 2023/3/21.
//
#include"sqstring.cpp"
int main()
{
    PrintCommand();
    exp();
    return 0;
}

//
// Created by Snow on 2023/3/21.
//
#include<cstdio>
#include<windows.h>
#define MaxSize 40
typedef struct
{
    char data[MaxSize];
    int length;
}SqString;
void PrintCommand()
{
    printf("1.建立串s=”abcdefghijklmn“和串s1=“xyz”            2.输出串s\n");
    printf("3.输出串s的长度                                   4.在串s的第9个字符位置插入串s1而产生s2\n");
    printf("5.输出串s2                                        6.删除串s的第2个字符开始的5个字符而产生串s2\n");
    printf("7.输出串s2                                        8.将串s的第2个字符开始的5个字符替换成串是而产生串s2\n");
    printf("9.输出串s2                                        10.提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3\n");
    printf("11.输出串s3                                       12.将串s1和串s2连接起来而产生的串s4\n");
    printf("12.输出串s4\n");
}
void StrAssign(SqString &s,const char str[])
{
    int i;
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
        s.data[i]=str[i];
    s.length=i;
}
int StrLength(SqString s)
{
    return(s.length);
}
SqString Sub(SqString s,int i,int j)
{
    int k;
    SqString str;
    str.length=0;
    if(i<=0||i>s.length||j<0||i+j-1>s.length)
        return str;
    for(k=i-1;k<i+j-1;k++)
        str.data[k-i+1]=s.data[k];
    str.length=j;
    return str;
}
SqString InsStr(SqString s,int i,SqString t)
{
    int j;
    SqString str;
    str.length=0;
    if(i<=0||i>s.length+1)
        return str;
    for(j=0;j<i-1;j++)
        str.data[j]=s.data[j];
    for(j=0;j<t.length;j++)
        str.data[j+i-1]=t.data[j];
    for(j=i-1;j<s.length;j++)
        str.data[j+t.length]=s.data[j];
    str.length=s.length+t.length;
    return str;
}
SqString RepStr(SqString s,int i,int j,SqString t)
{
    int k;
    SqString str;
    str.length=0;
    if(i<=0||i>s.length||i+j-1>s.length)
    {
        return str;
    }
    for(k=0;k<i-1;k++)
        str.data[k]=s.data[k];
    for(k=0;k<t.length;k++)
        str.data[k+i-1]=t.data[k];
    for(k=i-1+j;k<s.length;k++)
        str.data[k+t.length-j]=s.data[k];
    str.length=s.length+t.length-j;
    return str;
}
SqString DelStr(SqString s,int i,int j)
{
    int k;
    SqString str;
    str.length=0;
    if(i<=0||i>s.length||i+j>s.length+1)
        return str;
    for(k=0;k<i-1;k++)
        str.data[k]=s.data[k];
    for(k=i+j-1;k<s.length;k++)
        str.data[k-j]=s.data[k];
    str.length=s.length-j;
    return str;
}
SqString Concat(SqString s,SqString t)
{
    SqString str;
    int i;
    str.length=s.length+t.length;
    for(i=0;i<s.length;i++)
        str.data[i]=s.data[i];
    for(i=0;i<t.length;i++)
        str.data[s.length+i]=t.data[i];
    return str;
}
void DispStr(SqString s)
{
    int i;
    if(s.length>0)
    {
        for(i=0;i<s.length;i++)
            printf("%c",s.data[i]);
        printf("\n");
    }
    else
        printf("空串！\n");
}
void exp()
{
    char str1[]="abcdefghijklmn",str2[]="xyz";
    SqString s,s1,s2,s3,s4;
    StrAssign(s,str1);
    StrAssign(s1,str2);
    printf("\ns=");
    DispStr(s);
    printf("\n串s的长度为%d\n", StrLength(s));
    s2=InsStr(s,9,s1);
    printf("\n在串s的第9个字符位置插入串s1而产生s2为  ");
    DispStr(s2);
    s2=DelStr(s,2,5);
    printf("\n删除串s的第2个字符开始的5个字符而产生串s2为  ");
    DispStr(s2);
    s2=RepStr(s,2,5,s1);
    printf("\n将串s的第2个字符开始的5个字符替换成串是而产生串s2为  ");
    DispStr(s2);
    s3=Sub(s,2,10);
    printf("\n提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3为  ");
    DispStr(s3);
    s4=Concat(s1,s2);
    printf("\n将串s1和串s2连接起来而产生的串s4为  ");
    DispStr(s4);
    system("pause");
}

exp4-2

//
// Created by Snow on 2023/3/22.
//
#include"listring.cpp"
int main()
{
    PrintCommand();
    exp();
    return 0;
}

//
// Created by Snow on 2023/3/22.
//
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
typedef struct SNode
{
    char data;
    struct SNode *next;
}LinkStrNode;
void PrintCommand()
{
    printf("1.建立串s=”abcdefghijklmn“和串s1=“xyz”            2.输出串s\n");
    printf("3.输出串s的长度                                   4.在串s的第9个字符位置插入串s1而产生s2\n");
    printf("5.输出串s2                                        6.删除串s的第2个字符开始的5个字符而产生串s2\n");
    printf("7.输出串s2                                        8.将串s的第2个字符开始的5个字符替换成串是而产生串s2\n");
    printf("9.输出串s2                                        10.提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3\n");
    printf("11.输出串s3                                       12.将串s1和串s2连接起来而产生的串s4\n");
    printf("12.输出串s4\n");
}
void StrAssign(LinkStrNode *&s,char const str[])
{
    int i;
    LinkStrNode *p,*r;
    s=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    r=s;
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
    {
        p=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        p->data=str[i];
        r->next=p;
        r=p;
    }
    r->next=nullptr;
}
bool DestroyStr(LinkStrNode *&s)
{
    if(s==nullptr)
    {
        printf("链串不存在!\n");
        return false;
    }
    LinkStrNode *p=s->next,*pre=s;
    while(p!=nullptr)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=p->next;
    }
    free(pre);
    return true;
}
int StrLength(LinkStrNode *s)
{
    int i=0;
    LinkStrNode *p=s->next;
    while(p!=nullptr)
    {
        p=p->next;
        i++;
    }
    return i;
}
LinkStrNode *Concat(LinkStrNode *s,LinkStrNode *t)
{
    LinkStrNode *str,*p=s->next,*r,*q;
    str=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    r=str;
    while(p!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    p=t->next;
    while(p!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    r->next=nullptr;
    return str;
}
LinkStrNode *SubStr(LinkStrNode *s,int i,int j)
{
    int k;
    LinkStrNode *str,*p=s->next,*q,*r;
    str=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    str->next=nullptr;
    r=str;
    if(i<=0||i>StrLength(s)||i+j-1>StrLength(s))
    {
        printf("参数错误!\n");
        return str;
    }
    for(k=1;k<i;k++)
        p=p->next;
    for(k=1;k<=j;k++)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    r->next=nullptr;
    return str;
}
LinkStrNode *InsStr(LinkStrNode *s,int i,LinkStrNode *t)
{
    int k;
    LinkStrNode *str,*p1=s->next,*p2=t->next,*q,*r;
    str=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    str->next=nullptr;
    r=str;
    if(i<=0||i>StrLength(s)+1)
    {
        printf("参数错误!\n");
        return str;
    }
    for(k=1;k<i;k++)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p1->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p1=p1->next;
    }
    while(p2!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p2->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p2=p2->next;
    }
    while(p1!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p1->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p1=p1->next;
    }
    r->next=nullptr;
    return str;
}
LinkStrNode *DelStr(LinkStrNode *s,int i,int j)
{
    int k;
    LinkStrNode *str,*p=s->next,*q,*r;
    str=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    str->next=nullptr;
    r=str;
    if(i<=0||i>StrLength(s)||j<0||i+j-1>StrLength(s))
    {
        printf("参数错误!\n");
        return str;
    }
    for(k=1;k<i;k++)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    for(k=0;k<j;k++)
        p=p->next;
    while(p!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    r->next=nullptr;
    return str;
}
LinkStrNode *RepStr(LinkStrNode *s,int i,int j,LinkStrNode *t)
{
    int k;
    LinkStrNode *str,*p1=s->next,*p2=t->next,*q,*r;
    str=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
    str->next=nullptr;
    r=str;
    if(i<=0||i>StrLength(s)||j<0||i+j-1>StrLength(s))
    {
        printf("参数错误!\n");
        return str;
    }
    for(k=1;k<i;k++)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p1->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p1=p1->next;
    }
    for(k=0;k<j;k++)
        p1=p1->next;
    while(p2!=nullptr)
        while(p2!=nullptr)
        {
            q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
            q->data=p2->data;
            r->next=q;
            r=q;
            p2=p2->next;
        }
    while(p1!=nullptr)
    {
        q=(LinkStrNode*)malloc(sizeof(LinkStrNode));
        q->data=p1->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p1=p1->next;
    }
    r->next=nullptr;
    return str;
}
bool DispStr(LinkStrNode *s)
{
    if(s==nullptr)
    {
        printf("链串不存在!\n");
        return false;
    }
    LinkStrNode *p=s->next;
    while(p!=nullptr)
    {
        printf("%c",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return true;
}
void exp()
{
    char str1[]="abcdefghijklmn",str2[]="xyz";
    LinkStrNode *s,*s1,*s2,*s3,*s4;
    StrAssign(s,str1);
    StrAssign(s1,str2);
    printf("\ns=");
    DispStr(s);
    printf("\n串s的长度为%d\n", StrLength(s));
    s2=InsStr(s,9,s1);
    printf("\n在串s的第9个字符位置插入串s1而产生s2为  ");
    DispStr(s2);
    DestroyStr(s2);
    s2=DelStr(s,2,5);
    printf("\n删除串s的第2个字符开始的5个字符而产生串s2为  ");
    DispStr(s2);
    DestroyStr(s2);
    s2=RepStr(s,2,5,s1);
    printf("\n将串s的第2个字符开始的5个字符替换成串是而产生串s2为  ");
    DispStr(s2);
    s3=SubStr(s,2,10);
    printf("\n提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3为  ");
    DispStr(s3);
    s4=Concat(s1,s2);
    printf("\n将串s1和串s2连接起来而产生的串s4为  ");
    DispStr(s4);
    DestroyStr(s);
    DestroyStr(s2);
    DestroyStr(s3);
    DestroyStr(s4);
    system("pause");
}

exp4-3

//
// Created by Snow on 2023/3/22.
//
#include<cstdio>
#include<windows.h>
#define MaxSize 50
typedef struct
{
    char data[MaxSize];
    int length;
}SqString;
void StrAssign(SqString &s,char const str[])
{
    int i;
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
        s.data[i]=str[i];
    s.length=i;
}
void DispStr(SqString s)
{
    int i;
    if(s.length>0)
    {
        for(i=0;i<s.length;i++)
            printf("%c",s.data[i]);
        printf("\n");
    }
    else
        printf("空串!\n");
}
//BF算法
int BF(SqString s,SqString t)
{
    int i=0,j=0;
    while(i<s.length&&j<t.length)
    {
        if(s.data[i]==t.data[j])
        {
            j++;
            i++;
        }
        else
        {
            i=i-j+1;
            j=0;
        }
    }
    if(j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return -1;
}
//KMP算法
void GetNext(SqString t,int next[])
{
    int j=0,k=-1;
    next[0]=-1;
    while(j<t.length)
    {
        if(k==-1||t.data[j]==t.data[k])
        {
            j++;
            k++;
            next[j]=k;
        }
        else
            k=next[k];
    }
}
int KMPIndex(SqString s,SqString t)
{
    int next[MaxSize],i=0,j=0;
    GetNext(t,next);
    while(i<s.length&&j<t.length)
    {
        if(j==-1||s.data[i]==t.data[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
            j=next[j];
    }
    if(j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return -1;
}
//进阶KMP
void GetNextval(SqString t,int nextval[])
{
    int j=0,k=-1;
    nextval[0]=-1;
    while(j<t.length)
    {
        if(k==-1||t.data[j]==t.data[k])
        {
            j++;
            k++;
            if(t.data[j]!=t.data[k])
            {
                nextval[j]=k;
            }
            else
                nextval[j]=nextval[k];
        }
        else
            k=nextval[k];
    }
}
int KMPIndex1(SqString s,SqString t)
{
    int nextval[MaxSize],i=0,j=0;
    GetNextval(t,nextval);
    while(i<s.length&&j<t.length)
    {
        if(s.data[i]==t.data[j])
        {
            i++;
            j++;
        }
        else
            j=nextval[j];
    }
    if(j>=t.length)
        return(i-t.length);
    else
        return -1;
}
int main()
{
    char str[]="abcabcdabcdeabcdefabcdefg",arr[]="abcdeabcdefab";
    SqString s,t;
    StrAssign(s,str);
    StrAssign(t,arr);
    printf("建立目标串s和模式串t\n");
    printf("s=  ");
    DispStr(s);
    printf("t=  ");
    DispStr(t);
    printf("BF算法得出位置为:%d\n",BF(s,t));
    printf("KMP算法得出位置为:%d\n",KMPIndex(s,t));
    printf("进阶KMP算法得出位置为:%d\n", KMPIndex1(s,t));
}

GBK编码