第八周 数据结构实践项目——串 【项目1 - 建立顺序串的算法库】

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1.	*Copyright(c)2015，烟台大学计算机学院
2.	*All rights reserved
3.	*文件名称：第八周 数据结构实践项目——串 【项目1 - 建立顺序串的算法库】
4.	*作者：杜亭亭
5.	*完成日期：2015,11,05
6.	*版号：v1.0
7.
8.	*
9.	*问题描述：本文针对数据结构基础系列网络课程(4)：串。
串的基本概念及导学
串的顺序存储及其基本操作实现
串的顺序存储应用
串的链式存储及其基本操作实现
串的模式匹配（Brute-Force算法）
串的模式匹配（KMP算法）
定义顺序串的存储结构，实现其基本运算，并完成测试。

1、头文件sqString.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：
void StrAssign(SqString &s,char cstr[]);    //字符串常量cstr赋给串s
void StrCopy(SqString &s,SqString t);   //串t复制给串s
bool StrEqual(SqString s,SqString t); //判串相等
int StrLength(SqString s);  //求串长
SqString Concat(SqString s,SqString t);  //串连接
SqString SubStr(SqString s,int i,int j); //求子串
SqString InsStr(SqString s1,int i,SqString s2); //串插入
SqString DelStr(SqString s,int i,int j) ;   //串删去
SqString RepStr(SqString s,int i,int j,SqString t);     //串替换
void DispStr(SqString s);   //输出串1
2、在sqString.cpp中实现这些函数
3、在main函数中完成测试，包括如下内容：
(1)建立串s:abcdefghijklmn和串s1:123
(2)输出串s和s1
(3)输出串s的长度
(4)在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2
(5)输出串s2
(6)删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2
(7)输出串s2
(8)将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2
(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
(11)输出串s3
(12)将串s1和串s2连接起来而产生串s4
(13)输出串s4
10.	*输入描述：无
11.	*输出描述：链串的基本运算如下:
(1)建立串s和串s1
(2)输出串s:abcdefghijklmn
(2)输出串s1:123
(3)串s的长度:14
(4)在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2
(5)输出串s2:abcdefgh123ijklmn
(6)删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2
(7)输出串s2:aghijklmn
(8)将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2
(9)输出串s2:a123ghijklmn
(10)提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3
(11)输出串s3:bcdefghijk
(12)将串s1和串s2连接起来而产生串s4
(13)输出串s4:123a123ghijklmn

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.016 s
Press any key to continue.
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1.头文件：sqString.h，包含定义链队数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；

#ifndef SqString_H_INCLUDED
#define SqString_H_INCLUDED

#define MaxSize 100             //最多的字符个数
typedef struct
{   char data[MaxSize];         //定义可容纳MaxSize个字符的空间
int length;                 //标记当前实际串长
} SqString;

void StrAssign(SqString &s,char cstr[]);    //字符串常量cstr赋给串s
void StrCopy(SqString &s,SqString t);   //串t复制给串s
bool StrEqual(SqString s,SqString t); //判串相等
int StrLength(SqString s);  //求串长
SqString Concat(SqString s,SqString t);  //串连接
SqString SubStr(SqString s,int i,int j); //求子串
SqString InsStr(SqString s1,int i,SqString s2); //串插入
SqString DelStr(SqString s,int i,int j) ;   //串删去
SqString RepStr(SqString s,int i,int j,SqString t);     //串替换
void DispStr(SqString s);   //输出串

#endif // SqString_H_INCLUDED1
//2.源文件：sqString.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "SqString.h"

void StrAssign(SqString &s,char cstr[]) //s为引用型参数
{   int i;
for (i=0;cstr[i]!='\0';i++)
s.data[i]=cstr[i];
s.length=i;
}
void StrCopy(SqString &s,SqString t)    //s为引用型参数
{   int i;
for (i=0;i<t.length;i++)
s.data[i]=t.data[i];
s.length=t.length;
}
bool StrEqual(SqString s,SqString t)
{   bool same=true;
int i;
if (s.length!=t.length)             //长度不相等时返回0
same=false;
else
for (i=0;i<s.length;i++)
if (s.data[i]!=t.data[i])   //有一个对应字符不相同时返回0
{   same=false;
break;
}
return same;
}
int StrLength(SqString s)
{
return s.length;
}
SqString Concat(SqString s,SqString t)
{   SqString str;
int i;
str.length=s.length+t.length;
for (i=0;i<s.length;i++)    //将s.data[0..s.length-1]复制到str
str.data[i]=s.data[i];
for (i=0;i<t.length;i++)    //将t.data[0..t.length-1]复制到str
str.data[s.length+i]=t.data[i];
return str;
}
SqString SubStr(SqString s,int i,int j)
{   SqString str;
int k;
str.length=0;
if (i<=0 || i>s.length || j<0 || i+j-1>s.length)
return str;                 //参数不正确时返回空串
for (k=i-1;k<i+j-1;k++)         //将s.data[i..i+j]复制到str
str.data[k-i+1]=s.data[k];
str.length=j;
return str;
}
SqString InsStr(SqString s1,int i,SqString s2)
{   int j;
SqString str;
str.length=0;
if (i<=0 || i>s1.length+1)  //参数不正确时返回空串
return str;
for (j=0;j<i-1;j++)             //将s1.data[0..i-2]复制到str
str.data[j]=s1.data[j];
for (j=0;j<s2.length;j++)       //将s2.data[0..s2.length-1]复制到str
str.data[i+j-1]=s2.data[j];
for (j=i-1;j<s1.length;j++)     //将s1.data[i-1..s1.length-1]复制到str
str.data[s2.length+j]=s1.data[j];
str.length=s1.length+s2.length;
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) //参数不正确时返回空串
return str;
for (k=0;k<i-1;k++)             //将s.data[0..i-2]复制到str
str.data[k]=s.data[k];
for (k=i+j-1;k<s.length;k++)    //将s.data[i+j-1..s.length-1]复制到str
str.data[k-j]=s.data[k];
str.length=s.length-j;
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) //参数不正确时返回空串
return str;
for (k=0;k<i-1;k++)             //将s.data[0..i-2]复制到str
str.data[k]=s.data[k];
for (k=0;k<t.length;k++)        //将t.data[0..t.length-1]复制到str
str.data[i+k-1]=t.data[k];
for (k=i+j-1;k<s.length;k++)    //将s.data[i+j-1..s.length-1]复制到str
str.data[t.length+k-j]=s.data[k];
str.length=s.length-j+t.length;
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");
}
}
//3.在同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。 例：

#include <stdio.h>
#include "sqString.h"
int main()
{
SqString s,s1,s2,s3,s4;
printf("链串的基本运算如下:\n");
printf("  (1)建立串s和串s1\n");
StrAssign(s,"abcdefghijklmn");
printf("  (2)输出串s:");
DispStr(s);
StrAssign(s1,"123");
printf("  (2)输出串s1:");
DispStr(s1);
printf("  (3)串s的长度:%d\n",StrLength(s));
printf("  (4)在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2\n");
s2=InsStr(s,9,s1);
printf("  (5)输出串s2:");
DispStr(s2);
printf("  (6)删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2\n");
s2=DelStr(s,2,5);
printf("  (7)输出串s2:");
DispStr(s2);
printf("  (8)将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2\n");
s2=RepStr(s,2,5,s1);
printf("  (9)输出串s2:");
DispStr(s2);
printf("  (10)提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3\n");
s3=SubStr(s,2,10);
printf("  (11)输出串s3:");
DispStr(s3);
printf("  (12)将串s1和串s2连接起来而产生串s4\n");
s4=Concat(s1,s2);
printf("  (13)输出串s4:");
DispStr(s4);
return 0;
}

*运行结果：

<img src="https://img-blog.csdn.net/20151109163630194?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

<img src="https://img-blog.csdn.net/20151109170435391?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

*学习心得：字符串以'\0'为标志结束，在字符串抽象数据类型的定义中定义长度int length，插入，删除，链接等带来方便

*知识点总结：串的顺序储存结构虽然方便易懂但是限制了长度，无法根据需要判定确切长度。