关于字符串操作的一个小例子(递归实现)
字符串在.NET中项目中非常常用。关于String的介绍就不多说了。
背景：今天和同事讨论一个问题，去除括号的问题。
问题描述：一段字符串，去除字符串中小括号中的内容，小括号可能有嵌套情况。
解决思路：1、先去除最内层的小括号；2、进行完第一步之后得到新的字符串，再执行第一步。3、直到最后没有括号。
代码：
private static string DeleteTemp(string name) { for (int i = 0; i < name.Length; i++) { if (name[i].Equals(')')) { int firstIndex = name.IndexOf(name[i]); //替换掉一个内层括号 string subString = name.Substring(0, firstIndex + 1); int index = subString.LastIndexOf('('); string tempString = subString.Substring(index); subString = subString.Replace(tempString, ""); string dd = subString + name.Substring(firstIndex + 1); name = DeleteTemp(dd); } } return name; }
测试示例：
string name = "110kV1#母分开关由运行改热备用(110kV1#母分备自投由信号改跳闸(1区)，110kV1#母分保护由跳闸改信号(1区))"; var s = DeleteTemp(name); Console.WriteLine(s);
输出结果：应该输出“110kV1#母分开关由运行改热备用”
结果确实输出了“110kV1#母分开关由运行改热备用”
总结：1、使用了String的IndexOf、LastIndexOf、SubString、Replace等函数；
2、运用了递归调用。
今天看《代码大全》，找到一个解决本问题的一个方法。
思路：因为“（”和“）”是成对出现的，所以可以利用这一特点。
步骤：1、声明变量，遇到“（”就加1；遇到“）”就减1。 2、最后所得值为0，则匹配成功。3、用SubString函数截取需要的部分。
代码：
private static string Delete(string name) { int flag = 0; int firstIndex = -1; foreach (char charTemp in name) { if (charTemp.Equals('(')) { flag++; if (firstIndex != -1) { continue; } firstIndex = name.IndexOf(charTemp); } if (charTemp.Equals(')')) { flag--; } } if (flag != 0) { Console.WriteLine("括号不！与配匹"); return ""; } else { return name.Substring(0, firstIndex); } }
晚上回到家之后（2014-04-23），突然想到Delete方法少考虑一种情况，例如当name=“110kV1#母分开关由运行改热备用(110kV1#母分备自投由信号改跳闸(1区)，110kV1#母分保护由跳闸改信号(1区)),1111(cdhfhcdkj(cdsdf(dsd)fed)s)”就返回不了，想要的结果。
使用Delete函数输出为：“110kV1#母分开关由运行改热备用”
应该输出：“110kV1#母分开关由运行改热备用，1111”.
对Delete就行修改，名字改为IsLegal，IsLegal函数用于判断字符串中的“（”和“）”是否成对出现，即是否是合法的字符串：代码如下
private static bool IsLegal(string name) { int flag = 0; int index = 0; while (index < name.Length) { switch (name[index]) { case '(': flag++; break; case ')': flag--; break; } index++; } return flag == 0;
}
今天（2015-04-28）重新思考这个问题，发现原来的算法删除一对最内部的括号后，就要再次遍历整个字符串。所以今天改进该方法。
思路：与上面看代码大全的思路一样。
代码：
private static string DeleteTwo(string name) { List<int> list = new List<int>(); string temp = name; if (name.Contains("(") || name.Contains(")")) { GetIndex(name, ref list); temp = name.Substring(0, list[0]) + name.Substring(list[list.Count - 1] + 1, name.Length - list[list.Count - 1] - 1); return DeleteTwo(temp); } return temp; } private static void GetIndex(string name, ref List<int> list) { int index = 0; int flag = 0; while (index < name.Length) { switch (name[index]) { case '(': flag++; list.Add(index); break; case ')': flag--; list.Add(index); if (flag == 0) { return; } break; } index++; } }
图像示意：今天（2015-04-28）的思路示意图。 
最开始时示意图：
总结：采用今天的方法，代码会稍微多了几行，但是递归调用的次数明显减少。对自己写过的代码不断优化，重构是一件幸福的事。如果以后发现更好的办法，我会在加在本博客后面的。
今天（2015-01-30）对我的算法重新审视了一下，发现算法中还有可优化的地方。本人文笔不太好，还是画图吧，直接了然。请看下图：
代码修改：主要修改DeleteTwo方法。代码如下：
private static string DeleteTwo(string name) { List<int> list = new List<int>(); string temp = name; if (name.Contains("(") || name.Contains(")")) { GetIndex(name, ref list); string first_half_name = name.Substring(0, list[0]); //前半部分 string second_half_name = name.Substring(list[list.Count - 1] + 1,
name.Length - list[list.Count - 1] - 1); //后半部分 temp = first_half_name +DeleteTwo(second_half_name); return DeleteTwo(temp); } return temp; }
对GetIndex方法的修改主要是为了防止，输入不合法的情况。当‘（’和‘）’不匹配时，提示报错。红色部分就是添加的代码。
private static void GetIndex(string name, ref List<int> list) { int index = 0; int flag = 0; while (index < name.Length) { switch (name[index]) { case '(': flag++; list.Add(index); break; case ')': flag--; list.Add(index); if (flag == 0) { return; } break; } index++; } if (list.Count % 2 != 0) //如果左右括号不匹配就跑出错误 { throw new Exception("名称出错了，‘（’与‘）’不匹配！"); } }
日期（2015-05-06）算法再思考。在函数DeleteTwo算法中使用了递归；有关递归的问题请看 C#中的递归APS和CPS模式详解（转载） 。
需要对递归进行优化，尾递归优化在于使堆栈可以不用保存上一次的返回地址/状态值，从而把递归函数当成一个普通的函数调用。
递归实际上是依赖上次的值，去求下次的值。 如果我们能把上次的值保存起来，在下次调用时传入，而不直接引用函数返回的值。 从而使堆栈释放，也就达到了尾递归优化的目的。
在算法中引入StringBuilder储存上次函数的值，从而使堆栈不用保存上一次返回的地址/状态值，达到优化的目的。代码如下：
private static string DeleteTwo(string name, ref StringBuilder sb) { List<int> list = new List<int>(); if (!(name.Contains("(") || name.Contains(")"))) return sb.ToString(); GetIndex(name, ref list); string first_half_name = name.Substring(0, list[0]); //前半部分 sb.Append(first_half_name); string last_half_name = name.Substring(list[list.Count - 1] + 1, name.Length - list[list.Count - 1] - 1); //后半部分 return DeleteTwo(last_half_name, ref sb); }
客户端代码：
StringBuilder sb = new StringBuilder(); string name = "110kV1#母分开关由运行改热备用(110kV1#母分备自投由信号改跳闸(1区)，110kV1#母分保护由跳闸改信号(1区)),111(123(3)122)"; var sname = DeleteTwo(name, ref sb); Console.WriteLine(sname);
