C语言——字符串旋转问题

字符串的旋转:
ABCD左旋一个字符为BCDA
ABCD左旋两个字符为CDAB

ABCD右旋一个字符为DABC
ABCD右旋两个字符为CDAB

这里只写了左旋,右旋的原理和左旋一样。


目录

实现旋转字符串:

1、暴力求解法:

 2、三步翻转法

判断一个字符串是否由另一个字符串旋转而来

1、暴力求解法:

2、优化算法:

关于用到的函数扩展:

1、assert(断言函数)

2、strcmp(字符串比较函数)

3、strcat(字符串追加函数)

4、strncat(字符串追加函数)

5、strstr(判断是否子串函数)


实现旋转字符串:

1、暴力求解法:

思路:

假如只旋转一个字符:

将第一个字符从字符串中 拿 出来,然后将后面的字符依次向前移动,最后再将 拿 出来的第一个字符串放到最后面;

要旋转k个字符的话,只需用一个循环,以循环变量小于k作为循环条件即可。

C语言——字符串旋转问题_第1张图片 代码及详情如下:

#include
//1、暴力求解法:
void left_move(char* arr, int k) {
	int len = strlen(arr);
	assert(arr);    //断言函数
	assert(k < len&& k >= 0);
 //将旋转的第一个字符先存起来,然后将这个字符的后面的字符依次往前移,然后再把旋转的字符放在最后
	for (int i = 0; i < k; i++) {//旋转几次就循环几次
		char tmp = arr[0];//*arr
		for (int j = 0; j < len-1; j++) {
			arr[j] = arr[j + 1];
			//*(arr+j)=*(arr+j+1);
		}
		arr[len - 1] = tmp;//最后将拿出来的字符放进最后一个位置
	}
}

 2、三步翻转法

思路:

将一个字符串分成两部分:

 1.要旋转的部分

 2.不旋转的部分

先将要旋转的部分给他逆序,然后再将不旋转的部分给他逆序,最后所有该字符串逆序。

比如:

abcdef 要旋转两个字符--> ab cdef

1.先将旋转部分ab逆序-->ba cdef

2.再将不旋转部分逆序-->ba fedc

3.最后全部逆序-->cdefab

此时得到了旋转后的结果

C语言——字符串旋转问题_第2张图片 代码及详情如下:

//逆序函数
//使用头尾双指针来实现
void inversion(char* left, char* right) {
	assert(left);
	assert(right);

	while (left < right) {
		char tmp = *left;
		*left = *right;
		*right = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}
//三步翻转法
void left_move(char* arr,int k) {
	assert(arr);

	int len = strlen(arr);//字符串长度,用来方便求尾指针
	//用头尾指针来进行逆序
	//1、要旋转部分的逆序
	inversion(arr, arr + k - 1);//arr是头地址,arr+k-1是这部分的尾地址
	//2、不旋转部分的逆序
	inversion(arr + k, arr + len - 1);
	//3、全部部分的逆序
	inversion(arr, arr + len - 1);

}

判断一个字符串是否由另一个字符串旋转而来

如:bcdea 是由 abcde 旋转一个字符得到的。

1、暴力求解法:

思路:

arr1与arr2:
用arr1 的所有旋转情况来和arr2 比较,如果其中有一种情况和arr2 相同,说明arr2 就是由arr1 旋转得到的。

假如arr1=“abcd”,他的所有旋转情况:

1、bcda;2、cdab;3、dabc;4、abcd。

arr2 只要和其中一种情况符合就是由arr1 旋转而来的。

代码及详情如下:

//1、暴力求解法
/*将原字符串所有的旋转可能都拿出来与另一字符串比较,若有相同的则yes*/
int is_left_move(char* arr1, char* arr2) {
	int len = strlen(arr1);    //用来作循环条件,因为最多要将每一个字符都旋转一次
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		left_move(arr1, 1);
//这里的数字代表旋转字符的个数因为是一个一个字符旋转,所以这里旋转个数只能写1,如果写了2,那么第一次就会旋转2字符然后会一直都旋转两字符
		if (strcmp(arr1, arr2) == 0)//每旋转完一个字符就比较两字符串
			return 1;
	}
	return 0;
}

2、优化算法:

思路:

将arr1 复制份然后加在原arr1 的后面,此时的新arr1 包含了旋转的所有情况,然后用双指针来与arr2 进行比较。

例如arr1 =“abcd”,

将他“加倍”:arr1=“abcdabcd”;此时能找出他所有的翻转情况。

然后创建三个指针:arr1的头尾指针top1与rear1,arr2的头指针top2;

用指针移动来逐个逐个比较每个字符,初始,三个指针都在各自字符串的第一个字符处,

比较*top1与*top2,直到相等时,top2才会继续移动;

如果*top1==*top2,此时top1不移动了,让rear1和top2继续去移动比较,

如果*rear1一直和*top2相同,那么等rear1-top1==arr2长度时,说明arr2 全部被包含在新的arr1中,也就是说明arr2时arr1旋转后的情况一种;

如果中途碰见一个不相同的字符,那么top1会刷新位置,指向rear1++的位置,然后继续;

C语言——字符串旋转问题_第3张图片

C语言——字符串旋转问题_第4张图片 代码及详情如下:

//2、优化算法
//让原来的字符串再加一个原来的字符串的函数
void F(char* arr1) {
	int len = strlen(arr1);
	char* top = arr1;
	char* rear = arr1 + len;
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		*rear = *top;
		top++;
		rear++;
	}
}
/*上面这个是我自己写的函数,但是c里面有该功能的库函数
    strcat或者strncat,两者略有区别,文末有区分*/

int is_left_move(char* arr1, char* arr2) {
	assert(arr1);
	assert(arr2);

	/*如果两个字符串长度不相同那肯定不是由旋转过来的*/
	if (strlen(arr1) != strlen(arr2))
		return 0;

	F(arr1);//让原函数“翻倍”或者用strncat(arr1,arr1,strlen(arr1));

	char* top1 = arr1;//arr1的头指针
	char* top2 = arr2;//arr2的头指针
	char* rear1 = arr1;//arr1的尾指针
	/*当arr2的第一个字符和arr1里的某一个字符相同时,top1就不动了,rear1与top2向后移动
	  当rear1-top1即连续相同字符数等于arr2的长度时,说明arr2是由arr1旋转过来的*/

	while (top2

关于用到的函数扩展:

1、assert

 断言(assert)作为一种软件调试的方法,提供了一种在代码中进行正确性检查的机制。

头文件:

语法/原型:void assert( int expression );

主要作用:是对一个boolean表达式进行检查,一个正确运行的程序必须保证这个Boolean表达式的值为true,若表达式的值为false,则说明程序已处于一种不正确的状态下,系统需要提供警告信息并且退出程序。

在我的程序中直接用的assert(arr1),也可以写成 assert(arr1!=NULL),因为arr1是个指针,所以得判断下这个指针是否为空。

2、strcmp

 strcmp() 函数用于对两个字符串进行比较(区分大小写)。

头文件:string.h

语法/原型:int strcmp(const char* stri1,const char* str2);
参数 str1 和 str2 是参与比较的两个字符串。

strcmp() 会根据 ASCII 编码依次比较 str1 和 str2 的每一个字符,直到出现不到的字符,或者到达字符串末尾(遇见\0)。

返回值:
如果返回值 < 0,则表示 str1 小于 str2。
如果返回值 > 0,则表示 str1 大于str2 。
如果返回值 = 0,则表示 str1 等于 str2。

 3、strcat

strcat函数用于把一个字符串加在了前一个字符串的后面。
原型:extern char *strcat(char *dest,char *src);

头文件:string.h

参数:

  • dest – 指向目标数组
  • src – 要追加的字符串

例如:char arr1[30] = "abcdef";

           char arr2[] = "ghi";

如果用了strcat(arr1,arr2);

那么arr1就会变成:"abcdefghi";

但是这个函数不能用来自己追加自己,也就是说禁止自娱自乐:strcat(arr1,arr1);

还有需要注意:arr1一定要有足够的空间来存放arr2的字符串,否则会发生溢出情况。

 4、strncat

strncat函数用于把一个给定长度的字符串加在了前一个字符串的后面。

原型:char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n)

头文件:string.h

参数:

  • dest – 指向目标数组额外的空字符。
  • src – 要追加的字符串
  • n – 要追加的最大字符数。

例如:char arr1[30] = "abcdef";

如果这样用:strncat(arr1,arr1,6);

那么arr1 == ”abcdefabcdef“;

所以在该程序中可以用这个函数来代替自己的函数。

5、strstr

strstr(str1,str2) 函数用于判断字符串str2是否是str1的子串。如果是,则该函数返回str2在str1中首次出现的地址;否则,返回NULL。 

头文件:string.h

比如:

如果str1包含有str2:char str2 = “cde”;
                                  char str1 = “abcde”;
则通过函数,将返回:strstr(str1,str2) = “cde”;

如果str1不包含有str2:char str2 = “cxef”;
                                     char str1 = “abcdefgh”;
则通过函数,将返回:strstr(str1,str2) = NULL;

所以在该程序中可以用strstr(arr1,arr2)来代替我写的函数

函数没有太详细,主要是这里了解怎么用就行。


数据结构串得顺序存储方式: 

https://blog.csdn.net/weixin_46263870/article/details/120433327

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