2021-04-05 数据结构

学习目标：

串的基本操作
KMP算法的原理和代码

学习内容：

串的定长储存结构
串的变长储存结构
串的赋值
取串长度操作
串的比较操作
串连接操作
求子串操作
串清空操作
基础算法匹配
KMP算法

学习时间：

2021.4.4到2021.4.5 am12:00

学习产出：

串的定长储存结构：

//串的定长储存结构表示
typedef struct
{
	char str[maxsize + 1];//maxsize表示串的最大长度    以“/0”作为结束符号 所以maxsize +1
	int length;
}Str;

串的变长储存结构：

//变长分配储存结构表示
typedef struct
{
	char * ch;
	int length;
}Str;

串的赋值：

//赋值操作
int strassign(&Str, char* ch)
{
	if (str.ch)
		free(str.ch);
	int len = 0;
	char* c = ch;
	while (*c)
	{
		++len;
		++c;
	}
	if (len == 0)
	{
		str.ch = NULL;
		str.leng = o;
		return 1;
	}
	else
	{
		str.ch = (char*)malloc(sizeof(char) * (len + 1));//加1是因为“\0”
		if（str.ch == NULL）
			return 0;
	    else
	    {
		c = ch;
		for (int I = 0; I <= LEN; ++i, ++c)//<=是因为  同上
			str.ch[i] = *c;
		str.length = len;
		return 1;
	    }

	}
}

取串长度操作：

//取串长度操作
int strlength(Str str)
{
	return str.length;
}

串比较操作;

//串比较操作
int strconmpare(Str s1, Str s2)
{
	for (int i = 0; i < s1.length && i < s2.length; ++i)
		if (s1.ch[i] != s2.ch[i])
			return s1.ch[i] - s2.ch[i];
	return s1.length - s2.length;
}

求子串操作：

//求子串操作
int substring(Str& substr, Str str, int pos, int len)
{
	if (pos < 0 || pos >= str.length || len<0 || len>str.length - pos)
		rerurn 0;
	if (substr.ch)
	{
		free(substr.ch)
			substr.ch = NULL;
	}
	if (len = 0)
	{
		substr.ch = NULL;
		substr.length = 0;
		return 1;
	}
	else
	{
		substr.ch = (char*)malloc(sizeof(char) * (len + 1));
		int i = pos;
		int j < 0;
		while (i < pos + len)
		{
			substr.ch[j] = str.ch[i];
			++i;
			++j;
		}
		substr.ch[j] = '\0';
		substr.length = len;
		return 1;
	}
}

串连接的操作：

//串连接操作
int concat(Str& str, Str strl, Str str2)
{
	if (str.ch)
	{*-
		free(str.ch);//释放原串空间
		str.ch = NULL;
	}
	str.ch = (char*)malloc(sizeof(char) * (strl.length + str2.length + 1));
	if (str.ch == NULL)
	{
		return 0;
	}
	int i = 0;
	while (i < strl.length)
	{
		str.ch[i] = strl.ch[i];
		++i;
	}
	int j = 0;
	while (j <= str2.ch[j])
	{
		str.ch[i + j] = str2.ch[j];
		++j;
		str.length = strl.length + str2.length;
		return 1;
	}
}

串清空操作：

//串清空操作
int cleanstring(Str& str)
{
	if (str.ch)
	{
		free(str.ch)
			str.ch = NULL;
	}
	str.length = 0;
	return 1;
}

基础算法匹配：

//算法匹配（简单）
int index(Str str,Str substr)
{
	int i = 1, j = 1, k = 1;//串从数组的下标1开始储存，因此为1
	while (i <= str.length && j <= substr.length)
	{
		if (str.ch[i] == substr.ch[i])
		{
			if (str.ch[i] == substr.ch[j])
			{
				++i;
				++j;
			}
			else
			{
				j = 1;
				j = ++k;
			}
		}
	}if (j > substr.length)
		return k;
	else 
		return 0;
}

KMP算法：

//kmp
//next数组的变化计算
void getnext(Str substr, int next[j])
{
	int i = 1, j = 0;//串从数组下标的位置开始储存，因此i的初值为1
	next[i] = 0;
	while (i < substr.length)
	{
		if (j == 0 || substr.ch[i] == substr.ch[j])
		{
			++i;
			++j;
			next[i] = j;
		}
		else
			j = next[j];
	}
}



int KMP(Str str, Str substr, int next[])
{
	int i = 1, j = 1;
	while (i < substr.length && j <= substr.length)
	{
		if (j == 0 || substr.ch[i] == substr.ch[j])
		{
			++i;
			++j;
			next[i] = j;
		}
		else
			j = next[j];
	}
	if (j > substr.length)
		return i - substr.length;
	else
		return 0;
}

参考书目

《2022数据结构高分笔记》 ——率辉