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4.串习题

2011-12-26 13页 doc 52KB 17阅读

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4.串习题第四章 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(S...
4.串习题
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;jStrlen(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 :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,T[0]=0;chars[i];T[0]++,i++) T[i+1]=chars[i]; }//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,ss[0]&&i>t[0]) return 0;   else if(i>s[0]) return -t[i];   else if(i>t[0]) return s[i];   else return s[i]-t[i]; }//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<=S[0]-T[0]+1;i++)   {     for(j=i,k=1;T[k]&&S[j]==T[k];j++,k++);     if(k>T[0]) //找到了与T匹配的子串:分三种情况处理     {       if(T[0]==V[0])         for(l=1;l<=T[0];l++) //新子串长度与原子串相同时:直接替换           S[i+l-1]=V[l];       else if(T[0]=i+T[0];l--)           S[l+V[0]-T[0]]=S[l];         for(l=1;l<=V[0];l++)           S[i+l-1]=V[l];       }       else //新子串长度小于原子串时:先将后部左移       {         for(l=i+V[0];l<=S[0]+V[0]-T[0];l++)           S[l]=S[l-V[0]+T[0]];         for(l=1;l<=V[0];l++)           S[i+l-1]=V[l];       }       S[0]=S[0]-T[0]+V[0];       i+=V[0];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 T[MAXSIZE]; //用结构数组T存储统计结果   for(i=1;i<=S[0];i++)   {     c=S[i];j=0;     while(T[j].ch&&T[j].ch!=c) j++; //查找当前字符c是否已记录过     if(T[j].ch) T[j].num++;     else T[j]={c,1};   }//for   for(j=0;T[j].ch;j++)     printf("%c:  %d\n",T[j].ch,T[j].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 {   r[0]=0;   for(i=1;i<=s[0];i++)   {     c=s[i];     for(j=1;jt[0]) r[++r[0]]=c;     }   }//for }//Subtract_String 4.20 int 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<=s[0]-t[0]+1;i++)   {     for(j=1;j<=t[0]&&s[i+j-1]==t[i];j++);     if(j>m) //找到了与t匹配的子串     {       for(k=i;k<=s[0]-t[0];k++) s[k]=s[k+t[0]]; //左移删除       s[0]-=t[0];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,snext,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;jch[j]='#'; //原结点p包含c及其以前的部分     for(j=i;jch[j]=p->ch[j];       p->ch[j]='#'; //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;ich[i]!=c;i++);   if(i==CHUNKSIZE) return 0;   else return i+1; }//Find_Char 4.23 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->ch[i]); //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->ch[i]!=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_Palindrome 4.24 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.ch[i-1]=s1.ch[i-1];   for(j=1;j<=s2.length;j++,i++) t.ch[i-1]=s2.ch[j-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=i+T.length;l--)           S.ch[l+V.length-T.length]=S.ch[l];         for(l=0;lS.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.ch[i+T.length]=S.ch[i]; //后移为插入字符串让出位置   for(i=0;it[0]) return i-t[0]; }//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;imaxlen) //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:%d\n",maxlen);     printf("Position1:%d  Position 2:%d\n",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"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(S[0]>=T[0])   {     StrAssign(A,S);StrAssign(B,T);   }   else   {     StrAssign(A,T);StrAssign(B,S);   } //为简化,令S和T中较长的那个为A,较短的那个为B   for(maxlen=0,i=1-B[0];iA[0]-B[0])     {       jmin=i;jmax=A[0];     }//B有一部分在A右端的右边     else     {       jmin=i;jmax=i+B[0];     }//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(A[j]==B[j-i]) k++;       else k=0;       if(k>maxlen)       {         lps1=j-k+1;lps2=j-i-k+1;maxlen=k;       }     }//for   }//for   if(maxlen)   {     if(S[0]>=T[0])     {       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:%d\n",maxlen);     printf("Position in S:%d  Position in T:%d\n",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))。
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