数据结构串的操作实例详解

什么是数据结构串？

数据结构串是由若干个字符按照一定的顺序排列而成的线性结构。可以对串进行许多操作，如子串的截取、串的连接、串的替换等等。

数据结构串的基本操作

串的初始化

为了操作一个串，我们需要先定义一个串并初始化，可以通过以下代码实现：

#include <stdio.h>
#define MAXSIZE 100 //串的最大长度

typedef struct {
    char data[MAXSIZE+1]; //串的字符数组，因为从0开始存放，所以加1
    int length; //串的实际长度
} SqString;

int StrInit(SqString *s, char str[]) {
    int i;
    for(i = 0; str[i] != '\0' && i < MAXSIZE; i++) {
        s->data[i] = str[i];
    }
    s->length = i;
    if(i > MAXSIZE) {
        return 0; //表示初始化失败
    }
    else {
        return 1; //表示初始化成功
    }
}

// 示例1
char str[] = "Hello, World!"; 
SqString s;
StrInit(&s, str);

串的清空

当不需要一个串时，可以通过清空来释放相应的空间，可以通过以下代码实现：

int StrClear(SqString *s) {
    s->length = 0;
    return 1;
}

// 示例2
SqString s;
StrInit(&s, "Hello, World!");
StrClear(&s);

串的比较

在某些场合下，需要比较两个串的大小，可以采用以下代码实现：

int StrCompare(SqString s1, SqString s2) {
    int i;
    for(i = 0; i < s1.length && i < s2.length; i++) {
        if(s1.data[i] < s2.data[i]) {
            return -1;
        }
        else if(s1.data[i] > s2.data[i]) {
            return 1;
        }
    }
    if(i == s1.length && i == s2.length) {
        return 0;
    }
    else if(i == s1.length) {
        return -1;
    }
    else {
        return 1;
    }
}

// 示例3
SqString s1, s2;
StrInit(&s1, "Hello");
StrInit(&s2, "World");
int result = StrCompare(s1, s2);
printf("%d\n", result);

数据结构串的操作实例

串的截取

假设有一个字符串str，需要截取出它的前5个字符，我们可以通过以下代码实现：

SqString s1, s2;
StrInit(&s1, "Hello, World!");
int len = 5;
for(int i = 0; i < len; i++) {
    s2.data[i] = s1.data[i];
}
s2.length = len;

或者可以采用以下递归函数实现：

int SubString(SqString *sub, SqString s, int start, int len) {
    if(start < 1 || start > s.length || len < 0 || start + len - 1 > s.length) {
        return 0; //表示截取失败
    }
    for(int i = start - 1, j = 0; j < len; i++, j++) {
        sub->data[j] = s.data[i];
    }
    sub->length = len;
    return 1; //表示截取成功
}

// 示例4
SqString s1, s2;
StrInit(&s1, "Hello, World!");
SubString(&s2, s1, 1, 5);

串的连接

假设有两个字符串s1和s2，需要将它们连接成一个新的字符串，可以通过以下代码实现：

int StrConcat(SqString *s1, SqString s2) {
    if(s1->length + s2.length > MAXSIZE) {
        return 0; //表示连接失败
    }
    for(int i = 0; i < s2.length; i++) {
        s1->data[s1->length + i] = s2.data[i];
    }
    s1->length += s2.length;
    return 1; //表示连接成功
}

// 示例5
SqString s1, s2;
StrInit(&s1, "Hello");
StrInit(&s2, ", World!");
StrConcat(&s1, s2);

串的替换

假设有一个字符串s，需要将其中的所有小写字母替换为大写字母，可以通过以下代码实现：

void StrReplace(SqString *s) {
    for(int i = 0; i < s->length; i++) {
        if(s->data[i] >= 'a' && s->data[i] <= 'z') {
            s->data[i] += ('A' - 'a');
        }
    }
}

// 示例6
SqString s;
StrInit(&s, "Hello, World!");
StrReplace(&s);