用数组实现查找字符串子串的位置-数据结构

这段代码展示了如何使用数组结构来实现查找一维数组中字符串子串的位置。通过InitArray初始化数组,Locate计算元素相对地址,Value获取指定位置元素,Assign赋值到指定位置。在main函数中,创建主串和子串,并输出子串在主串中的位置。

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#include<stdarg.h>
#include<malloc.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<io.h> /* eof() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include<process.h> /* exit() */
/* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */
typedef int ElemType;

#define MAX_ARRAY_DIM 8 /* 假设数组维数的最大值为8 */

typedef struct
{
    ElemType *base; /* 数组元素基址,由InitArray分配 */
    int dim; /* 数组维数 */
    int *bounds; /* 数组维界基址,由InitArray分配 */
    int *constants; /* 数组映象函数常量基址,由InitArray分配 */
} Array;

Status InitArray(Array *A,int dim,...)
{
    /* 若维数dim和各维长度合法,则构造相应的数组A,并返回OK */
    int elemtotal=1,i; /* elemtotal是元素总值 */
    va_list ap;
    if(dim<1||dim>MAX_ARRAY_DIM)
        return ERROR;
    (*A).dim=dim;
    (*A).bounds=(int *)malloc(dim*sizeof(int));
    if(!(*A).bounds)
        exit(OVERFLOW);
    va_start(ap,dim);
    for(i=0; i<dim; ++i)
    {
        (*A).bounds[i]=va_arg(ap,int);
        if((*A).bounds[i]<0)
            return UNDERFLOW; /* 在math.h中定义为4 */
        elemtotal*=(*A).bounds[i];
    }
    va_end(ap);
    (*A).base=(ElemType *)malloc(elemtotal*sizeof(ElemType));
    if(!(*A).base)
        exit(OVERFLOW);
    (*A).constants=(int *)malloc(dim*sizeof(int));
    if(!(*A).constants)
        exit(OVERFLOW);
    (*A).constants[dim-1]=1;
    for(i=dim-2; i>=0; --i)
        (*A).constants[i]=(*A).bounds[i+1]*(*A).constants[i+1];
    return OK;
}

Status DestroyArray(Array *A)
{
    /* 销毁数组A */
    if((*A).base)
    {
        free((*A).base);
        (*A).base=NULL;
    }
    else
        return ERROR;
    if((*A).bounds)
    {
        free((*A).bounds);
        (*A).bounds=NULL;
    }
    else
        return ERROR;
    if((*A).constants)
    {
        free((*A).constants);
        (*A).constants=NULL;
    }
    else
        return ERROR;
    return OK;
}

Status Locate(Array A,va_list ap,int *off) /* Value()、Assign()调用此函数 */
{
    /* 若ap指示的各下标值合法,则求出该元素在A中的相对地址off */
    int i,ind;
    *off=0;
    for(i=0; i<A.dim; i++)
    {
        ind=va_arg(ap,int);
        if(ind<0||ind>=A.bounds[i])
            return OVERFLOW;
        *off+=A.constants[i]*ind;
    }
    return OK;
}

Status Value(char *e,Array A,...) /* 在VC++中,...之前的形参不能是引用类型 */
{
    /* ...依次为各维的下标值,若各下标合法,则e被赋值为A的相应的元素值 */
    va_list ap;
    Status result;
    int off;
    va_start(ap,A);
    if((result=Locate(A,ap,&off))==OVERFLOW) /* 调用Locate() */
        return result;
    *e=*(A.base+off);
    return OK;
}

Status Assign(Array *A,char e,...)
{
    /* ...依次为各维的下标值,若各下标合法,则将e的值赋给A的指定的元素 */
    va_list ap;
    Status result;
    int off;
    va_start(ap,e);
    if((result=Locate(*A,ap,&off))==OVERFLOW) /* 调用Locate() */
        return result;
    *((*A).base+off)=e;
    return OK;
}


void main()
{
    Array S,T;
    int i,j,k,u,m=8,n=3,*p,*q,dim=1,bound=80; /* a[80]数组 */
    char e,x;
    ElemType *p1,*p2;
    InitArray(&S,dim,bound); /* 构造1维数组A */
    p=S.bounds;
    printf("S.bounds=");
    for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出A.bounds */
        printf("%d ",*(p+i));
    p=S.constants;
    printf("\nS.constants=");
    for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出A.constants */
        printf("%d ",*(p+i));
    printf("请输入长度为8的主串:\n");
    for(i=0; i<bound; i++)
    {
        scanf("%c",&x);
        if(x=='\n')
            break;
        Assign(&S,x,i); /* 将m赋值给A[i] */

    }
    printf("主串:");
    for(j=0; j<i; j++)
    {
        Value(&e,S,j); /* 将A[j]的值赋给e */
        printf("%c",e); /* 输出A[j] */
    }
    printf("\n");

    InitArray(&T,dim,bound); /* 构造1维数组B*/
    q=T.bounds;
    printf("T.bounds=");
    for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出B.bounds */
        printf("%d ",*(q+i));
    q=T.constants;
    printf("\nt.constants=");
    for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出B.constants */
        printf("%d ",*(q+i));
    printf("请输入长度为3的子串:\n");
    for(i=0; i<bound; i++)
    {
        scanf("%c",&x);
        if(x=='\n')
            break;
        Assign(&T,x,i); /* 将m赋值给A[i] */

    }
    printf("子串:");
    for(j=0; j<i; j++)
    {
        Value(&e,T,j); /* 将A[j]的值赋给e */
        printf("%c",e); /* 输出A[j] */
    }
    printf("\n");

    p1=S.base;
    p2=T.base;
    u=m;
    printf("子串的位置:");
    while(m>=n)
    {
        i=0;
        j=0;
        k=0;
        while(*(p2+j)!='\0')
        {
            if(*(p1+i)==*(p2+j))
                k+=1;
            else
                break;
            i++;
            j++;
        }
        if(k==n)
        {
            printf("%d\n",u-m+1);
            break;
        }
        m--;
        p1+=1;
    }
    if(k<n)
        printf("0\n");
    DestroyArray(&S);
    system("PAUSE");
}


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