严蔚敏+数据结构题集c语言版答桉第四章+串.doc
【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流严蔚敏+数据结构题集c语言版答桉第四章+串.精品文档.第四章 串 4.10 void String_Reverse(Stringtype s,Stringtype &r)/求s的逆串r StrAssign(r,''); /初始化r为空串 for(i=Strlen(s);i;i-) StrAssign(c,SubString(s,i,1); StrAssign(r,Concat(r,c); /把s的字符从后往前添加到r中 /String_Reverse 4.11 void String_Subtract(Stringtype s,Stringtype t,Stringtype &r)/求所有包含在串s中而t中没有的字符构成的新串r StrAssign(r,''); for(i=1;i<=Strlen(s);i+) StrAssign(c,SubString(s,i,1); for(j=1;j<i&&StrCompare(c,SubString(s,j,1);j+); /判断s的当前字符c是否第一次出现 if(i=j) for(k=1;k<=Strlen(t)&&StrCompare(c,SubString(t,k,1);k+); /判断当前字符是否包含在t中 if(k>Strlen(t) StrAssign(r,Concat(r,c); /for/String_Subtract 4.12 int Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);/将串S中所有子串T替换为V,并返回置换次数 for(n=0,i=1;i<=Strlen(S)-Strlen(T)+1;i+) /注意i的取值范围 if(!StrCompare(SubString(S,i,Strlen(T),T) /找到了与T匹配的子串 /分别把T的前面和后面部分保存为head和tail StrAssign(head,SubString(S,1,i-1); StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+1); StrAssign(S,Concat(head,V); StrAssign(S,Concat(S,tail); /把head,V,tail连接为新串 i+=Strlen(V); /当前指针跳到插入串以后 n+; /if return n;/Replace分析:i+=Strlen(V);这一句是必需的,也是容易忽略的.如省掉这一句,则在某些情况下,会引起不希望的后果,虽然在大多数情况下没有影响.请思考:设S='place', T='ace', V='face',则省掉i+=Strlen(V);运行时会出现什么结果? 4.13 int Delete_SubString(Stringtype &s,Stringtype t)/从串s中删除所有与t相同的子串,并返回删除次数 for(n=0,i=1;i<=Strlen(s)-Strlen(t)+1;i+) if(!StrCompare(SubString(s,i,Strlen(t),t) StrAssign(head,SubString(S,1,i-1); StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(t),Strlen(s)-i-Strlen(t)+1); StrAssign(S,Concat(head,tail); /把head,tail连接为新串 n+; /if return n,/Delete_SubString 4.14 Status NiBoLan_to_BoLan(Stringtype str,Stringtype &new)/把前缀表达式str转换为后缀式new Initstack(s); /s的元素为Stringtype类型 for(i=1;i<=Strlen(str);i+) r=SubString(str,i,1); if(r为字母) push(s,r); else if(StackEmpty(s) return ERROR; pop(s,a); if(StackEmpty(s) return ERROR; pop(s,b); StrAssign(t,Concat(r,b); StrAssign(c,Concat(t,a); /把算符r,子前缀表达式a,b连接为新子前缀表达式c push(s,c); /for pop(s,new); if(!StackEmpty(s) return ERROR; return OK;/NiBoLan_to_BoLan分析:基本思想见书后注释3.23.请读者用此程序取代作者早些时候对3.23题给出的程序. 4.15 void StrAssign(Stringtype &T,char chars&#;)/用字符数组chars给串T赋值,Stringtype的定义见课本 for(i=0,T0=0;charsi;T0+,i+) Ti+1=charsi;/StrAssign 4.16 char StrCompare(Stringtype s,Stringtype t)/串的比较,s>t时返回正数,s=t时返回0,s<t时返回负数 for(i=1;i<=s0&&i<=t0&&si=ti;i+); if(i>s0&&i>t0) return 0; else if(i>s0) return -ti; else if(i>t0) return si; else return si-ti;/StrCompare 4.17 int String_Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);/将串S中所有子串T替换为V,并返回置换次数 for(n=0,i=1;i<=S0-T0+1;i+) for(j=i,k=1;Tk&&Sj=Tk;j+,k+); if(k>T0) /找到了与T匹配的子串:分三种情况处理 if(T0=V0) for(l=1;l<=T0;l+) /新子串长度与原子串相同时:直接替换 Si+l-1=Vl; else if(T0<V0) /新子串长度大于原子串时:先将后部右移 for(l=S0;l>=i+T0;l-) Sl+V0-T0=Sl; for(l=1;l<=V0;l+) Si+l-1=Vl; else /新子串长度小于原子串时:先将后部左移 for(l=i+V0;l<=S0+V0-T0;l+) Sl=Sl-V0+T0; for(l=1;l<=V0;l+) Si+l-1=Vl; S0=S0-T0+V0; i+=V0;n+; /if /for return n;/String_Replace 4.18 typedef struct char ch; int num; mytype;void StrAnalyze(Stringtype S)/统计串S中字符的种类和个数 mytype TMAXSIZE; /用结构数组T存储统计结果 for(i=1;i<=S0;i+) c=Si;j=0; while(Tj.ch&&Tj.ch!=c) j+; /查找当前字符c是否已记录过 if(Tj.ch) Tj.num+; else Tj=c,1; /for for(j=0;Tj.ch;j+) printf("%c: %dn",Tj.ch,Tj.num);/StrAnalyze 4.19 void Subtract_String(Stringtype s,Stringtype t,Stringtype &r)/求所有包含在串s中而t中没有的字符构成的新串r r0=0; for(i=1;i<=s0;i+) c=si; for(j=1;j<i&&sj!=c;j+); /判断s的当前字符c是否第一次出现 if(i=j) for(k=1;k<=t0&&tk!=c;k+); /判断当前字符是否包含在t中 if(k>t0) r+r0=c; /for/Subtract_String 4.20int SubString_Delete(Stringtype &s,Stringtype t)/从串s中删除所有与t相同的子串,并返回删除次数 for(n=0,i=1;i<=s0-t0+1;i+) for(j=1;j<=t0&&si+j-1=ti;j+); if(j>m) /找到了与t匹配的子串 for(k=i;k<=s0-t0;k+) sk=sk+t0; /左移删除 s0-=t0;n+; /for return n;/Delete_SubString 4.21 typedef struct char ch; LStrNode *next; LStrNode,*LString; /链串结构 void StringAssign(LString &s,LString t)/把串t赋值给串s s=malloc(sizeof(LStrNode); for(q=s,p=t->next;p;p=p->next) r=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode); r->ch=p->ch; q->next=r;q=r; q->next=NULL;/StringAssign void StringCopy(LString &s,LString t)/把串t复制为串s.与前一个程序的区别在于,串s业已存在. for(p=s->next,q=t->next;p&&q;p=p->next,q=q->next) p->ch=q->ch;pre=p; while(q) p=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode); p->ch=q->ch; pre->next=p;pre=p; p->next=NULL;/StringCopy char StringCompare(LString s,LString t)/串的比较,s>t时返回正数,s=t时返回0,s<t时返回负数 for(p=s->next,q=t->next;p&&q&&p->ch=q->ch;p=p->next,q=q->next); if(!p&&!q) return 0; else if(!p) return -(q->ch); else if(!q) return p->ch; else return p->ch-q->ch;/StringCompare int StringLen(LString s)/求串s的长度(元素个数) for(i=0,p=s->next;p;p=p->next,i+); return i;/StringLen LString * Concat(LString s,LString t)/连接串s和串t形成新串,并返回指针 p=malloc(sizeof(LStrNode); for(q=p,r=s->next;r;r=r->next) q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode); q=q->next; q->ch=r->ch; /for /复制串s for(r=t->next;r;r=r->next) q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode); q=q->next; q->ch=r->ch; /for /复制串t q->next=NULL; return p;/Concat LString * Sub_String(LString s,int start,int len)/返回一个串,其值等于串s从start位置起长为len的子串 p=malloc(sizeof(LStrNode);q=p; for(r=s;start;start-,r=r->next); /找到start所对应的结点指针r for(i=1;i<=len;i+,r=r->next) q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode); q=q->next; q->ch=r->ch; /复制串t q->next=NULL; return p;/Sub_String 4.22 void LString_Concat(LString &t,LString &s,char c)/用块链存储结构,把串s插入到串t的字符c之后 p=t.head; while(p&&!(i=Find_Char(p,c) p=p->next; /查找字符c if(!p) /没找到 t.tail->next=s.head; t.tail=s.tail; /把s连接在t的后面 else q=p->next; r=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk); /将包含字符c的节点p分裂为两个 for(j=0;j<i;j+) r->chj='#' /原结点p包含c及其以前的部分 for(j=i;j<CHUNKSIZE;j+) /新结点r包含c以后的部分 r->chj=p->chj; p->chj='#' /p的后半部分和r的前半部分的字符改为无效字符'#' p->next=s.head; s.tail->next=r; r->next=q; /把串s插入到结点p和r之间 /else t.curlen+=s.curlen; /修改串长 s.curlen=0;/LString_Concat int Find_Char(Chunk *p,char c)/在某个块中查找字符c,如找到则返回位置是第几个字符,如没找到则返回0 for(i=0;i<CHUNKSIZE&&p->chi!=c;i+); if(i=CHUNKSIZE) return 0; else return i+1;/Find_Char4.23 int LString_Palindrome(LString L)/判断以块链结构存储的串L是否为回文序列,是则返回1,否则返回0 InitStack(S); p=S.head;i=0;k=1; /i指示元素在块中的下标,k指示元素在整个序列中的序号(从1开始) for(k=1;k<=S.curlen;k+) if(k<=S.curlen/2) Push(S,p->chi); /将前半段的字符入串 else if(k>(S.curlen+1)/2) Pop(S,c); /将后半段的字符与栈中的元素相匹配 if(p->chi!=c) return 0; /失配 if(+i=CHUNKSIZE) /转到下一个元素,当为块中最后一个元素时,转到下一块 p=p->next; i=0; /for return 1; /成功匹配/LString_Palindrome4.24 void HString_Concat(HString s1,HString s2,HString &t)/将堆结构表示的串s1和s2连接为新串t if(t.ch) free(t.ch); t.ch=malloc(s1.length+s2.length)*sizeof(char); for(i=1;i<=s1.length;i+) t.chi-1=s1.chi-1; for(j=1;j<=s2.length;j+,i+) t.chi-1=s2.chj-1; t.length=s1.length+s2.length;/HString_Concat 4.25 int HString_Replace(HString &S,HString T,HString V)/堆结构串上的置换操作,返回置换次数 for(n=0,i=0;i<=S.length-T.length;i+) for(j=i,k=0;k<T.length&&S.chj=T.chk;j+,k+); if(k=T.length) /找到了与T匹配的子串:分三种情况处理 if(T.length=V.length) for(l=1;l<=T.length;l+) /新子串长度与原子串相同时:直接替换 S.chi+l-1=V.chl-1; else if(T.length<V.length) /新子串长度大于原子串时:先将后部右移 for(l=S.length-1;l>=i+T.length;l-) S.chl+V.length-T.length=S.chl; for(l=0;l<V.length;l+) Si+l=Vl; else /新子串长度小于原子串时:先将后部左移 for(l=i+V.length;l<S.length+V.length-T.length;l+) S.chl=S.chl-V.length+T.length; for(l=0;l<V.length;l+) Si+l=Vl; S.length+=V.length-T.length; i+=V.length;n+; /if /for return n;/HString_Replace 4.26 Status HString_Insert(HString &S,int pos,HString T)/把T插入堆结构表示的串S的第pos个字符之前 if(pos<1) return ERROR; if(pos>S.length) pos=S.length+1;/当插入位置大于串长时,看作添加在串尾 S.ch=realloc(S.ch,(S.length+T.length)*sizeof(char); for(i=S.length-1;i>=pos-1;i-) S.chi+T.length=S.chi; /后移为插入字符串让出位置 for(i=0;i<T.length;i+) S.chpos+i-1=T.chpos; /插入串T S.length+=T.length; return OK;/HString_Insert 4.27 int Index_New(Stringtype s,Stringtype t)/改进的定位算法 i=1;j=1; while(i<=s0&&j<=t0) if(j!=1&&si=tj)|(j=1&&si=tj&&si+t0-1=tt0) /当j=1即匹配模式串的第一个字符时,需同时匹配其最后一个 i=i+j-2; j=1; else i+;j+; /while if(j>t0) return i-t0;/Index_New 4.28 void LGet_next(LString &T)/链串上的get_next算法 p=T->succ;p->next=T;q=T; while(p->succ) if(q=T|p->data=q->data) p=p->succ;q=q->succ; p->next=q; else q=q->next; /while/LGet_next 4.29 LStrNode * LIndex_KMP(LString S,LString T,LStrNode *pos)/链串上的KMP匹配算法,返回值为匹配的子串首指针 p=pos;q=T->succ; while(p&&q) if(q=T|p->chdata=q->chdata) p=p->succ; q=q->succ; else q=q->next; /while if(!q) for(i=1;i<=Strlen(T);i+) p=p->next; return p; /发现匹配后,要往回找子串的头 return NULL;/LIndex_KMP 4.30 void Get_LRepSub(Stringtype S)/求S的最长重复子串的位置和长度 for(maxlen=0,i=1;i<S0;i+)/串S2向右移i格 for(k=0,j=1;j<=S0-i;j+)/j为串S2的当前指针,此时串S1的当前指针为i+j,两指针同步移动 if(Sj=Sj+i) k+; /用k记录连续相同的字符数 else k=0; /失配时k归零 if(k>maxlen) /发现了比以前发现的更长的重复子串 lrs1=j-k+1;lrs2=mrs1+i;maxlen=k; /作记录 /for /for if(maxlen) printf("Longest Repeating Substring length:%dn",maxlen); printf("Position1:%d Position 2:%dn",lrs1,lrs2); else printf("No Repeating Substring found!n");/Get_LRepSub分析:i代表"错位值".本算法的思想是,依次把串S的一个副本S2向右错位平移1格,2格,3格,.与自身S1相匹配,如果存在最长重复子串,则必然能在此过程中被发现.用变量lrs1,lrs2,maxlen来记录已发现的最长重复子串第一次出现位置,第二次出现位置和长度.题目中未说明"重复子串"是否允许有重叠部分,本算法假定允许.如不允许,只需在第二个for语句的循环条件中加上k<=i即可.本算法时间复杂度为O(Strlen(S)2). 4.31 void Get_LPubSub(Stringtype S,Stringtype T)/求串S和串T的最长公共子串位置和长度 if(S0>=T0) StrAssign(A,S);StrAssign(B,T); else StrAssign(A,T);StrAssign(B,S); /为简化设计,令S和T中较长的那个为A,较短的那个为B for(maxlen=0,i=1-B0;i<A0;i+) if(i<0) /i为B相对于A的错位值,向左为负,左端对齐为0,向右为正 jmin=1;jmax=i+B0; /B有一部分在A左端的左边 else if(i>A0-B0) jmin=i;jmax=A0; /B有一部分在A右端的右边 else jmin=i;jmax=i+B0; /B在A左右两端之间. /以上是根据A和B不同的相对位置确定A上需要匹配的区间(与B重合的区间)的端点:jmin,jmax. for(k=0,j=jmin;j<=jmax;j+) if(Aj=Bj-i) k+; else k=0; if(k>maxlen) lps1=j-k+1;lps2=j-i-k+1;maxlen=k; /for /for if(maxlen) if(S0>=T0) lpsS=lps1;lpsT=lps2; else lpsS=lps2;lpsT=lps1; /将A,B上的位置映射回S,T上的位置 printf("Longest Public Substring length:%dn",maxlen); printf("Position in S:%d Position in T:%dn",lpsS,lpsT); /if else printf("No Repeating Substring found!n");/Get_LPubSub分析:本题基本思路与上题同.唯一的区别是,由于A,B互不相同,因此B不仅要向右错位,而且还要向左错位,以保证不漏掉一些情况.当B相对于A的位置不同时,需要匹配的区间的计算公式也各不相同,请读者自己画图以帮助理解.本算法的时间复杂度是o（strlrn（s）*strlen（t）。
