学C的第二十九天【字符串函数和内存函数的介绍（二）】

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相关代码gitee自取：

C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)

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接上期：

学C的第二十八天【字符串函数和内存函数的介绍（一）】_高高的胖子的博客-CSDN博客

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1 . 函数介绍（续）

（11）. memcpy()函数：

从存储区 str2 拷贝n 个字节的数据到存储区 str1

               

函数返回值类型和相关参数：

             

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

               

（参数接收 任意类型的目标空间地址 和 任意类型的常量源数据地址 和 拷贝的字节数，

返回 任意类型的拷贝完成后的目标空间地址）

                    

注意事项：

（1）.

函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。

需要头文件。

                  

（2）.

这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。

                

（3）.

如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

               

（4）.

学会memcpy函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（12）. memmove()函数：

从存储区 str2 移动 n 个字节的数据到存储区 str1

                

函数返回值类型和相关参数：

             

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

               

（参数接收 任意类型的目标空间地址 和 任意类型的常量源数据地址 和 移动的字节数，

返回 任意类型的移动完成后的目标空间地址）

                    

注意事项：

（1）.

和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。

                  

（2）.

如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

                

（3）.

学会memmove函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（13）. memcmp()函数：

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

            

函数返回值类型和相关参数：

             

int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );

                    

（参数接收 两个任意类型的常量地址 和 比较的字节数，

返回 一个整数）

                    

注意事项：

（1）. 标准规定：

                   

第一个元素 大于 第二个元素，则返回 大于0 的数字

             

第一个元素 等于 第二个元素，则 返回0

                         

第一个元素 小于 第二个元素，则返回 小于0 的数字

         

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2 . 库函数的模拟实现（续）

（6）. 模拟实现memcpy()函数：

模拟实现的自定义函数：

                  

主函数：

                       

对应代码：

//模拟memcpy()函数：
#include 
#include 

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
//返回值为 拷贝结束后的目标空间起始地址
//size_t num：参数接收的是 要拷贝的字节数，因为不同类型的数据字节数是不同的
{
	//保存目标空间的原始地址,方便拷贝完后返回原地址：
	void* ret = dest;

	//使用断言，确保两指针不是空指针：
	assert(dest && src);

	while (num--)
	//将两个void*指针，转化为char*指针，一个字节一个字节拷贝
	//所以有几个字节就拷贝几次
	{
		//转化为char*指针，一个字节一个字节拷贝：
		//强制类型转化只是临时的：
		*(char*)dest = *(char*)src;

		//移动指针拷贝下一位：
		//因为void*指针不能++和*，
		//所以要转化为char*后+1再赋给dest：
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}

	//返回原地址：
	return ret;
}

int main()
{
	//源数据：
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//目标空间：
	int arr2[20] = { 0 };

	//将arr1的内容拷贝到arr2中，因为是int类型不能使用strcpy函数：
	//使用模拟的自定义函数：
	my_memcpy(arr2, arr1, 20);

	//结果：
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}

	return 0;
}

                     

---

                    

（7）. 模拟实现memmove()函数：

模拟实现的自定义函数：

                  

主函数：

                  

对应代码：

//模拟实现memmove函数：
#include 
#include 

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
//				  目标空间		原数据空间    （首元素地址）
{
	//保存起始位置：
	void* ret = dest;

	//断言：
	assert(dest && src);

	//如果源数据空间在目标空间有重叠，则有2种情况：
	//1. 目标空间首地址(dest) 在 源数据空间首地址左边(src) ，
	//   那就需要 从前往后 进行移动，才不会有源数据被覆盖的情况
	//2. 目标空间首地址(dest) 在 源数据空间首地址右边(src) ，
	//   那就需要 从后往前 进行移动，才不会有源数据被覆盖的情况
	//如果两个空间没有重叠的情况，则 从前往后 还是 从后往前 移动都可以
	//使用分两种情况即可：
	//void* 不能解引用和+1-1操作，但可以比（地址）大小
	if (dest < src) //第一种情况
	{
		//从前往后 移动：
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else //第二种情况
	{
		//从后往前 移动：
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}

	return ret;
}

int main()
{
	//源数据：
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	my_memmove(arr1, arr1+2, 20);

	//结果：
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}

	return 0;
}

                   

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

                     

3 . 练习

（1）. 杨氏矩阵：

          

题目：

有一个数字矩阵（二维数组），

矩阵的每行从左到右是递增的，
矩阵从上到下是递增的，
请编写程序在这样的矩阵中查找某个数字是否存在，

要求：时间复杂度小于O(N)。

                     

时间复杂度为O(N)的版本：

        

对应代码：

//正常写法，时间复杂度为O(N)：
#include 
int main()
{
	//给出符合杨氏矩阵的二维数组：
	int arr[3][3] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };

	//输入要找的数：
	int k = 0;
	scanf("%d", &k);

	//在二维数组中一个一个遍历：时间复杂度为O(N)
	int i = 0; 
	for (i = 0; i < 3; i++)//遍历行
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 3; j++)//遍历列
		{
			if (arr[i][j] == k)//如果找到了
			{
				//进行打印：
				printf("找到了,它的下标为：%d %d", i, j);
				
				return 0; 
				//直接使用return结束程序，
				//break只能跳出一层循环
			}
		}
	}

	//未找到则打印未找到：
	printf("未找到");

	return 0;
}

            

时间复杂度小于O(N)的版本：

                    

对应代码：

#include 

void young_tableau_search(int arr[3][3], int k, int* px, int* py)
{
	//开始查找，思路：
	//因为是杨氏矩阵，所以一行中最右边的数是最大的
	//这个最大值如果比要找的值都小的话，那就可以排除这一行
	//列也是同理

	// 坐标(0,2)，第一行的最大值
	int x = 0; //二维数组的行
	int y = *py-1; //二维数组的列
	while (x <= *px-1 && y >= 0)
		//行最大调整到第二行，列最多调整到第0行
	{
		if (arr[x][y] < k)
			//如果第一行的最大值都小于k，
		{
			x++; //排除这一行，移到下一行
		}
		else if (arr[x][y] > k)
			//如果第一行的最大值大于k，
		{
			y--; //说明k可能就在这一行，移动列进行查找
		}
		else
		{
			//找到了就把k的行和列赋给指针px和指针py：
			*px = x;
			*py = y;
			return;
		}
	}

	//自定义未找到的情况：
	*px = -1;
	*py = -1;
}

int main()
{
	//给出符合杨氏矩阵的二维数组：
	int arr[3][3] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	//		1 2 3
	//		4 5 6
	//		7 8 9

	//输入要找的数：
	int k = 0;
	scanf("%d", &k);

	int x = 3; //k的行
	int y = 3; //k的列

	//自定义一个函数进行查找：
	young_tableau_search(arr, k, &x, &y);
	//参数：	二维数组名，要找的值，行数，列数

	//通过函数的使用情况打印相应情况：
	if (x==-1 && y==-1)
		//未找到：
	{
		printf("未找到");
	}
	else
		//找到了：
	{
		printf("找到了,它的下标为：第%d行 第%d列", x, y);
	}

	return 0;
}

                     

---

                    

（2）. 字符串左旋：

          

题目：

实现一个函数，可以左旋字符串中的k个字符。

         
例如：
ABCD左旋一个字符得到BCDA
ABCD左旋两个字符得到CDAB

             

方法1：左旋一个字符就移动一次剩余的字符

                 

对应代码：

//方法1：左旋一个字符就移动一次剩余的字符
//实现一个函数，可以左旋字符串中的k个字符。
//例如：
//ABCD左旋一个字符得到BCDA
//ABCD左旋两个字符得到CDAB
#include 
#include 
#include 

void left_move(char* str, int k)
{
	//断言：str不为空指针
	assert(str);

	//左旋k次：
	int j = 0;
	for (j = 0; j < k; j++)
	{
		//存放被左旋字符的地址，从第一个字符开始
		char tmp = *str;

		//求字符串长度：
		int len = strlen(str);

		//左旋后一个字符后，后面len-1个字符要往前挪一位
		int i = 0;
		for (i = 0; i < len - 1; i++)
		{
			//把后一个字符赋给前一个
			*(str + i) = *(str + i + 1);
			//这里就覆盖掉了前面一个字符，末尾空出一个字符
		}

		//将左旋的字符移动到尾部
		*(str + len - 1) = tmp;
	}
}

int main()
{
	char arr[] = "ABCD";

	//输入左旋次数：
	int k = 0;
	scanf("%d", &k);

	//使用自定义函数进行左旋：
	left_move(arr, k);
	//参数： 字符串首地址，左旋次数
	
	//打印左旋后结果：
	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

                    

方法2：

把字符串分为两部分，左旋字符为一部分，剩余字符为一部分，分别进行逆序，再整体逆序

                   

对应代码：

//方法2：
#include 
#include 
#include 

//定义一个逆序函数：
void reverse(char* left, char* right)
{
	//断言：两指针不为空
	assert(left && right);

	//进行逆序：
	while (left < right)
		//两指针中间还有数就继续
	{
		char tmp = *left;
		*left = *right;
		*right = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}

void left_move(char* str, int k)
{
	int len = strlen(str);

	k %= len;//防止重复操作

	//求左旋字符进行逆序：
	reverse(str, str + k - 1);

	//对剩余字符进行逆序：
	reverse(str + k, str + len - 1);

	//整体逆序：
	reverse(str, str + len - 1);
}

int main()
{
	char arr[] = "ABCD";
	
	//输入左旋次数：
	int k = 0;
	scanf("%d", &k);

	//使用自定义函数进行左旋：
	left_move(arr, k);
	//参数： 字符串首地址，左旋次数
	
	//打印左旋后结果：
	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

              

（3）. 字符串旋转结果：

          

题目：

写一个函数，判断一个字符串是否为另外一个字符串旋转之后的字符串。

              

例如：

给定s1 =AABCD和s2 = BCDAA，返回1

给定s1=abcd和s2=ACBD，返回0.

            

AABCD左旋一个字符得到ABCDA

AABCD左旋两个字符得到BCDAA

AABCD右旋一个字符得到DAABC

             

方法1：

str1每旋转一次就和str2进行对比，不同则继续进行下次旋转

                   

对应代码：

#include 
#include 
int is_left_move(char* str1, char* str2)
{
	//求字符串长度：
	int len = strlen(str1);

	int j = 0;
	for (j = 0; j < len; j++)
		//字符串长度为几，最多就旋转几次
	{
		//存放被左旋字符的地址，从第一个字符开始
		char tmp = *str1;

		//左旋后一个字符后，后面len-1个字符要往前挪一位
		int i = 0;
		for (i = 0; i < len - 1; i++)
		{
			//把后一个字符赋给前一个
			*(str1 + i) = *(str1 + i + 1);
			//这里就覆盖掉了前面一个字符，末尾空出一个字符
		}

		//将左旋的字符移动到尾部
		*(str1 + len - 1) = tmp;

		//到这里就旋转了1次，
		//每旋转1次就使用strcmp判断是否和str2相同：
		if (strcmp(str1, str2) == 0)
		{
			return 1;//找到返回1
		}
	}

	//未找到就返回0
	return 0;
}

int main()
{
	char arr1[] = "ABCDEF";
	char arr2[] = "CDEFAB";

	//使用自定义函数：
	int ret = is_left_move(arr1, arr2);

	//根据自定义函数返回结果进行打印：
	if (ret == 1)
	{
		printf("Yes\n");
	}
	else
	{
		printf("No\n");
	}

	return 0;
}

              

方法2：

把str1变成 “str1+str1”，如果 “str1+str1” 中有str2，那就可以通过str1旋转得到str2

                   

对应代码：

#include 
#include 
int is_left_move(char* str1, char* str2)
{
	int len1 = strlen(str1);
	int len2 = strlen(str2);

	//判断两字符串长度是否相同，不同的话肯定不能通过旋转得到：
	if (len1 != len2)
	{
		return 0;
	}

	//通过strncat在str1上再追加str1：
	strncat(str1, str1, len1);

	//判断追加后的str1中有没有str2，有则可以通过旋转得到：
	if (strstr(str1, str2) == NULL)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		return 1;
	}
}

int main()
{
	char arr1[20] = "ABCDEF";
	char arr2[] = "CDEFAB";

	//使用自定义函数：
	int ret = is_left_move(arr1, arr2);

	//根据自定义函数返回结果进行打印：
	if (ret == 1)
	{
		printf("Yes\n");
	}
	else
	{
		printf("No\n");
	}

	return 0;
}