C语言数据结构——串的定长顺序存储结构

#include<string.h>  
#include<ctype.h>  
#include<malloc.h> /* malloc()等 */  
#include<limits.h> /* INT_MAX等 */  
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */  
#include<stdlib.h> /* atoi() */  
#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 INFEASIBLE -1  
/* #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 Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */  

#define MAXSTRLEN 255                                   //用户可以在255以内定义最大串长  
typedef unsigned char SString[MAXSTRLEN + 1];               //0号单元存放串的长度  

Status StrAssign(SString T, char *chars);  //生成一个其值等于chars的串T 

Status StrCopy(SString T, SString S);    //由串S赋值得到串T 

Boolean StrEmpty(SString S);    //容S为空串则返回TRUE，否则返回FALSE 

int StrCompare(SString S, SString T);  //若S>T，返回>0;若S=T，返回=0;若S<T，返回<0 

int StrLength(SString S);  //返回S的元素个数，成为串的长度 

Status ClearString(SString S);    // 将S清为空串 

Status Concat(SString T, SString S1, SString S2);  //用T返回由S1和S2l链接成的新串 

Status SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len);  //用sub返回串S中第pos个字符起，长度为len的子串 

int Index(SString S, SString T, int pos);   // 若主串S中含有与串T相同的子串 ，则返回它在主串中第pos个字符之后，第一次出现的位置 

Status Replace(SString S, SString T, SString V);  // 用v替换S中出现的所有与T相等的不重叠的子串 

Status StrInsert(SString S, int pos, SString T);   //在串S的第pos个字符之前插入串T 

Status StrDelete(SString S, int pos, int len);  //删除串S中第pos个字符起长度为len的子串 

Status DestoryString(SString S);  //串S被销毁 

void StrPrint(SString T);  //打印串T 


Status StrAssign(SString T, char *chars)  
{  
    //初始条件：chars是字符串常量  
    //操作结果：生成一个其值等于chars的串T  

    int len;  
    len = strlen(chars);  
    if (len > MAXSTRLEN)  
        return ERROR;  

    T[0] = len;  
    for (int i = 1; i <= T[0]; i++)  
        T[i] = *(chars + i - 1);  

    return OK;  
}  

Status StrCopy(SString T, SString S)  
{  
    //初始条件：串S存在  
    //操作结果：由串S赋值得到串T  

    for (int i = 0; i <= S[0]; i++)  
        T[i] = S[i];  

    return OK;  
}  

Boolean StrEmpty(SString S)  
{  
    //初始条件：串S存在  
    //操作结果：若S为空串，则返回TRUE， 否则返回FALSE  

    if (S[0] == 0)  
        return TRUE;  
    else  
        return FALSE;  
}  

int StrCompare(SString S, SString T)  
{  
    //初始条件：串S和T存在  
    //操作结果：若S>T，则返回值>0；若S=T，则返回值=0；若S<T，则返回值<0  

    for (int i = 1; i <= (S[0] > T[0] ? T[0] : S[0]); i++)  
    {  
        if (S[i] != T[i])  
            return S[i] - T[i];  
    }  

    return S[0] - T[0];  
}  

int StrLength(SString S)  
{  
    //初始条件：串S存在  
    //操作结果：返回S的元素的个数，成为串的长度  

    return  S[0];  
}  

Status ClearString(SString S)  
{  
    //初始条件：串S存在  
    //操作结果：将S清为空串  

    S[0] = 0;  

    return OK;  
}  

Status Concat(SString T, SString S1, SString S2)  
{  
    //初始条件：串S1和S2存在  
    //操作结果：用T返回由S1和S2连接而成的新串，如若未截断，则返回TRUE，否则，返回FALSE  

    //S1[0] + S2[0] <= MAXSTRLEN  
    if (S1[0] + S2[0] <= MAXSTRLEN)  
    {  
        T[0] = S1[0] + S2[0];  
        for (int i = 1; i <= S1[0]; i++)  
            T[i] = S1[i];  
        for (int i = 1; i <= T[0]; i++)  
            T[S1[0] + i] = S2[i];  

        return TRUE;  
    }  
    //S1[0] < MAXSTRLEN && S1  
    else  
    {  
        T[0] = MAXSTRLEN;  
        for (int i = 1; i <= S1[0]; i++)  
            T[i] = S1[0];  
        for (int i = 1; i <= MAXSTRLEN - S1[0]; i++)  
            T[S1[0] + i] = S2[i];  

        return FALSE;  
    }  
}  

Status SubString(SString Sub, SString S, int pos, int len)  
{  
    //初始条件：串S存在，1<=pos<=StrLength(S)且0<=len<=StrLength(S)-pos+1  
    //操作结果：用Sub返回串中的pos个字符起长度为len的子串  

    if (pos<1 || pos >S[0] || len<0 || len>S[0] - pos + 1)  
        return ERROR;  
    Sub[0] = len;  
    for (int i = 1; i <= len; i++)  
        Sub[i] = S[pos + i - 1];  

    return OK;  
}  

int Index(SString S, SString T, int pos)  
{  
    //初始条件：串S和T存在，T是非空串， 1<=pos <=S[0]  
    //操作结果：若主串S中存在和串T值相同的子串，则返回它在主串S中第pos个字符之后第一次出现的位置；否则函数值为0  

    SString sub_temp;  

    if (pos < 1 || pos >S[0])  
        return 0;  

    for (int i = pos; i <= S[0] - T[0] + 1; i++)  
    {  
        SubString(sub_temp, S, i, T[0]);  
        if (StrCompare(sub_temp, T) == 0)  
            return i;  
    }  

    return 0;  
}  

Status Replace(SString S, SString T, SString V)  
{  
    //初始条件：串S、T和V存在，T是非空串  
    //操作结果：用V替换主串S中出现的所有的与T相等的不重叠的子串  

    int i = 1;                      //从S的第一个字符起查找串T  
    Status k;  

    if (StrEmpty(V))  
        return ERROR;  

    do  
    {  
        i = Index(S, T, i);         //结构  
        if (i)  
        {  
            StrDelete(S, i, T[0]);  
            k = StrInsert(S, i, V); //不能完全插入  
            if (!k)  
                return ERROR;  
            i += V[0];  
        }  
    } while (i);  

    return OK;  
}  

Status StrInsert(SString S, int pos, SString T)  
{  
    //初始条件：串S和T都存在，1<=pos<=S[0]+1  
    //操作结果：在串S的第pos个字符之前插入T  

    int i;  
    if (pos<1 || pos>S[0] + 1)  
        return ERROR;  

    if (S[0] + T[0] <= MAXSTRLEN)                    //完全插入  
    {   
        for (i = S[0]; i >= pos; i--)                //移动数据  
            S[i + T[0]] = S[i];  
        for (i = pos; i<pos + T[0]; i++)         //复制数据  
            S[i] = T[i - pos + 1];  
        S[0] = S[0] + T[0];  
        return TRUE;  
    }  
    else                                           //部分插入，S被截断  
    {  
        for (i = MAXSTRLEN; i >= pos; i--)  
            S[i] = S[i - T[0]];  
        for (i = pos; i<pos + T[0] && i<MAXSTRLEN; i++)  
            S[i] = T[i - pos + 1];  
        S[0] = MAXSTRLEN;  
        return FALSE;  
    }  
}  

Status StrDelete(SString S, int pos, int len)  
{  
    // 初始条件: 串S存在,1≤pos≤StrLength(S)-len+1   
    // 操作结果: 从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串   
    int i;  
    if (pos<1 || pos>S[0] - len + 1 || len<0)  
        return ERROR;  

    for (i = pos + len; i <= S[0]; i++)              //移动数据  
        S[i - len] = S[i];  
    S[0] -= len;  

    return OK;  
}  

Status DestoryString(SString S)  
{  
    //定长数组，无法销毁  
    return OK;  
}  

void StrPrint(SString T)  
{   
    //输出字符串T。另加  

    for (int i = 1; i <= T[0]; i++)  
        printf("%c", T[i]);  
    printf("\n");  
}  


int main()  
{  
    int i, j;  
    Status k;  
    char s, c[MAXSTRLEN + 1];  
    SString t, s1, s2;  
    printf("请输入串s1: ");  
    //gets(c, _countof(c)); 
    gets(c); 
    k = StrAssign(s1, c);  
    if (!k)  
    {  
        printf("串长超过MAXSTRLEN(=%d)\n", MAXSTRLEN);  
        exit(0);  
    }  
    printf("串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\n", StrLength(s1), StrEmpty(s1));  
    StrCopy(s2, s1);  
    printf("拷贝s1生成的串为: ");  
    StrPrint(s2);  
    printf("请输入串s2: ");  
    gets(c);  
    k = StrAssign(s2, c);  
    if (!k)  
    {  
        printf("串长超过MAXSTRLEN(%d)\n", MAXSTRLEN);  
        exit(0);  
    }  
    i = StrCompare(s1, s2);  
    if (i < 0)  
        s = '<';  
    else if (i == 0)  
        s = '=';  
    else  
        s = '>';  
    printf("串s1%c串s2\n", s);  
    k = Concat(t, s1, s2);  
    printf("串s1联接串s2得到的串t为: ");  
    StrPrint(t);  
    if (k == FALSE)  
        printf("串t有截断\n");  
    ClearString(s1);  
    printf("清为空串后,串s1为: ");  
    StrPrint(s1);  
    printf("串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\n", StrLength(s1), StrEmpty(s1));  
    printf("求串t的子串,请输入子串的起始位置,子串长度: ");  
    scanf("%d,%d", &i, &j);  
    k = SubString(s2, t, i, j);  
    if (k)  
    {  
        printf("子串s2为: ");  
        StrPrint(s2);  
    }  
    printf("从串t的第pos个字符起,删除len个字符，请输入pos,len: ");  
    scanf("%d,%d", &i, &j);  
    StrDelete(t, i, j);  
    printf("删除后的串t为: ");  
    StrPrint(t);  
    i = StrLength(s2) / 2;  
    StrInsert(s2, i, t);  
    printf("在串s2的第%d个字符之前插入串t后,串s2为:\n", i);  
    StrPrint(s2);  
    i = Index(s2, t, 1);  
    printf("s2的第%d个字母起和t第一次匹配\n", i);  
    SubString(t, s2, 1, 1);  
    printf("串t为：");  
    StrPrint(t);  
    Concat(s1, t, t);  
    printf("串s1为：");  
    StrPrint(s1);  
    Replace(s2, t, s1);  
    printf("用串s1取代串s2中和串t相同的不重叠的串后,串s2为: ");  
    StrPrint(s2);  

    system("pause");  
}