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資料結構:字串的基本操作

字串(string)是由0個或多個字元組成的有限序列。一般使用順序儲存結構,末尾以’\0’表示結束,但不計入字串的長度。
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示例程式:(改編自《大話資料結構》

#include<iostream>
using namespace std;

#define MAXSIZE 20
typedef char String[MAXSIZE + 1]; //以'\0'結尾
/* 生成一個串*/
bool StrAssign(String Dest, char *ptr)
{
    cout << "Assign Str ..." << endl;
    int i;
    for
(i = 0; ptr[i] != '\0' && i < MAXSIZE; i++) Dest[i] = ptr[i]; Dest[i] = '\0'; return true; } /* 拷貝一個字串 */ bool StrCopy(String Dest, String Src) { cout << "Copy Str ..." << endl; int i; for (i = 0; Src[i] != '\0' && i < MAXSIZE; i++) Dest[i] = Src[i]; Dest[i] = '\0'
; return true; } int StrLength(String Src) { int i = 0; while (Src[i] != '\0') i++; return i; } bool StrEmpty(String Src) { if (StrLength(Src) == 0) return true; else return false; } /* 若Str1>Str2,則返回值>0;若Str1=Str2,則返回值=0;若Str1<Str2,則返回值<0 */ int
StrCompare(String Str1, String Str2) { int len1 = StrLength(Str1); int len2 = StrLength(Str2); for (int i = 0; i < len1 && i < len2; i++) if (Str1[i] != Str2[i]) return Str1[i] - Str2[i]; return len1 - len2; } bool ClearString(String Src) { for (int i = 0; Src[i] != '\0'; i++) Src[i] = '\0'; return true; } /* 用Dest返回Str1和Str2聯接而成的新串。若未截斷,則返回TRUE,否則FALSE */ bool StrConcate(String Dest, String Str1, String Str2) { cout << "Concate String ..." << endl; if (StrLength(Str1) + StrLength(Str2) <= MAXSIZE) { /* 未截斷 */ int i, j; for (i = 0; Str1[i] != '\0'; i++) Dest[i] = Str1[i]; j = i; for (i = 0; Str2[i] != '\0'; i++, j++) Dest[j] = Str2[i]; Dest[j] = '\0'; return true; } else //截斷Str2 { int i, j; for (i = 0; Str1[i] != '\0'; i++) Dest[i] = Str1[i]; j = i; for (i = 0; Str2[i] != '\0' && j <= MAXSIZE - 1; i++, j++) Dest[j] = Str2[i]; Dest[j] = '\0'; return false; } } /* 用Sub返回串Src的第pos個字元起長度為len的子串。 */ bool SubString(String Sub, String Src, int pos, int len) { /*cout<<"Get SubString ..."<<endl;*/ if (pos < 1 || pos > StrLength(Src) || len < 0 || len > StrLength(Src) - pos + 1) return false; int i; for (i = 0; i <= len - 1; i++) Sub[i] = Src[i + pos - 1]; Sub[i] = '\0'; return true; } /* 返回子串Sub在主串Src中第pos個字元之後的位置。若不存在,則函式返回值為0。 */ int Index1(String Src, String Sub, int pos) { int len1 = StrLength(Src); int len2 = StrLength(Sub); int i = pos; String sub; if (pos > 0) { while (i <= len1 - len2 + 1) { SubString(sub, Src, i, len2); /* 如果兩串相等 , 則返回i值 */ if (StrCompare(Sub, sub) == 0) return i; else/* 如果兩串不相等,前進位置 */ i++; } } return 0; } int Index2(String Src, String Sub, int pos) { int i = pos - 1; int j = 0; int len1 = StrLength(Src); int len2 = StrLength(Sub); while (i <= len1 - 1 && j <= len2 - 1) { if (Src[i] == Sub[j])/* 兩字母相等則繼續 */ { ++i; ++j; } else { /* i退回到上次匹配首位的下一位 */ i = i - j + 1; j = 0;/* j退回到子串Sub的首位 */ } } if (j == len2) //子串已經遍歷完畢 return i - len2 + 1; else return 0; } /* 在串Src的第pos個字元之前插入串In。完全插入返回TRUE,部分插入返回FALSE */ bool StrInsert(String Src, int pos, String In) { int i; int len1 = StrLength(Src); int len2 = StrLength(In); if (pos < 1 || pos > len1 + 1) return false; if (len1 + len2 <= MAXSIZE) { /* 完全插入 */ for (i = len1; i >= pos - 1; i--) Src[i + len2] = Src[i]; for (i = pos - 1; i < pos + len2 - 1; i++) Src[i] = In[i - pos + 1]; if (pos == len1 + 1) //末尾插入,最後新增'\0' Src[i] = '\0'; return true; } else { /* 部分插入,In截斷 */ for (i = MAXSIZE; i > pos; i--) Src[i] = Src[pos + i - MAXSIZE]; for (i = 0; i < MAXSIZE - pos; i++) Src[pos - 1 + i] = In[i]; return false; } } /* 從串Src中刪除第pos個字元起長度為len的子串 */ bool StrDelete(String Src, int pos, int len) { int i; if (pos < 1 || pos > StrLength(Src) - len + 1 || len < 0) return false; for (i = pos + len - 1; i <= StrLength(Src); i++) Src[i - len] = Src[i]; return true; } /* 用Re替換主串Src中出現的所有與Sub相等的不重疊的子串 */ bool StrReplace(String Src, String Sub, String Re) { int i = 1;/* 從串Src的第一個字元起查詢串Sub */ if (StrEmpty(Sub)) return false; do { i = Index1(Src, Sub, i);/* 結果i為從上一個i之後找到的子串Sub的位置 */ if (i) { StrDelete(Src, i, StrLength(Sub));/* 刪除該串Sub */ StrInsert(Src, i, Re); /* 在原串Sub的位置插入串Re */ i += StrLength(Re);/* 在插入的串Re後面繼續查詢串Sub */ } } while (i); return true; } void StrPrint(String Src) { cout << "Print Str ..." << endl; for (int i = 0; Src[i] != '\0'; i++) cout << Src[i]; cout << endl; } int main(void) { String Str1; StrAssign(Str1, "ILOVEYOU"); StrPrint(Str1); String Str2; StrCopy(Str2, Str1); StrPrint(Str2); if (!StrEmpty(Str1)) cout << "Str1's Length : " << StrLength(Str1) << endl; String Str3; StrAssign(Str3, "ILOVEyou"); if (StrCompare(Str1, Str3) > 0) cout << "Str1 > Str3" << endl; else if (StrCompare(Str1, Str3) == 0) cout << "Str1 = Str3" << endl; else cout << "Str1 < Str3" << endl; String Str4, Str5; StrAssign(Str4, " HLZ"); StrConcate(Str5, Str1, Str4); StrPrint(Str5); String Str6; cout << "Get SubString ..." << endl; SubString(Str6, Str5, 1, 8); StrPrint(Str6); cout << "Index of (Str5, Str4) " << Index2(Str5, Str4, 2) << endl; StrInsert(Str6, 9, " HLZ"); StrPrint(Str6); StrInsert(Str6, 8, " HLZ"); StrPrint(Str6); StrDelete(Str5, 2, 4); StrPrint(Str5); String Str7, Str8; StrAssign(Str7, "ILOVEJDWSOVEDSOVEde"); StrAssign(Str8, "OVE"); StrReplace(Str7, Str8, "ove"); StrPrint(Str7); return 0; }

輸出為:
這裡寫圖片描述
對於字串的鏈式儲存結構來說,一個節點存放多少個字元才合適顯得很重要,這會直接影響字串處理的效率,需要根據實際情況做出選擇。但字串的鏈式儲存結構除了在連線串與串操作時有一定方便之外,總的來說不如順序儲存靈活,效能也不如順序儲存結構好。

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