05-数据结构-串

一、串的表示

1.定长顺序存储

如下：

#define MAXSIZE 255

typedef unsigned char SString[MAXSIZE + 1]

2.堆分配存储

如下：采用malloc得free操作内存

typedef struct

{

    char *ch;

    int length;

}HString;

3.块链存储表示

//CHUNKSIZE为结点大小，可以配置 

#define CHUNKSIZE 80

typedef struct Chunk

{

    char ch[CHUNKSIZE];

    struct Chunk *next;

}Chunk;

typedef struct

{

    Chunk *head,*tail; /* 串的头和尾指针 */

    int curlen; /* 串的当前长度 */

}LString;

二、串的常见基本操作

//串S复制得串T

StrCopy(&T, S)

//串S是否存在

StrEmpty(S)

//S和T比较

StrCompare(S,T)

//串S的长度

StrLength(S)

//清空S串

ClearString(&S)

//字符串连接

Concat(&T,S1,S2)

//返回子串

SubString(&Sub,S,pos,len)

//返回T在S中的位置

Index(S,T,pos)

//用V替换主串S中出现的与T相同的子串

Replace(&S,T,V)

//在串S的pos位置插入T

StrInsert(&S,pos,T)

//删除S串从pos位置起的len长度的串

StrDelete(&S,pos,len)

//串S销毁

DestoryString(&S)

三、串的模式匹配算法

1.子串位置的定位函数

常规的字符匹配算法较简单，此处不举例说明。

2.KMP算法

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

//部分匹配表
void cal_next(string &str, vector &next)
{
    const int len = str.size();
    next[0] = -1;
    int k = -1;
    int j = 0;
    while (j < len - 1)
    {
        if (k == -1 || str[j] == str[k])
        {
            ++k;
            ++j;
            next[j] = k;//表示第j个字符有k个匹配（“最大长度值” 整体向右移动一位，然后初始值赋为-1）
        }
        else
            k = next[k];//往前回溯
    }
}

vector KMP(string &str1, string &str2, vector &next)
{
    vector vec;
    cal_next(str2, next);
    int i = 0;//i是str1的下标
    int j = 0;//j是str2的下标
    int str1_size = str1.size();
    int str2_size = str2.size();
    while (i < str1_size && j < str2_size)
    {
        //如果j = -1，或者当前字符匹配成功（即S[i] == P[j]），
        //都令i++，j++. 注意：这里判断顺序不能调换！
        if (j == -1 || str1[i] == str2[j])
        {
            ++i;
            ++j;
        }
        else
            j = next[j];//当前字符匹配失败，直接从str[j]开始比较，i的位置不变
        if (j == str2_size)//匹配成功
        {
            vec.push_back(i - j);//记录下完全匹配最开始的位置
            j = -1;//重置
        }
    }
    return vec;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    vector vec(20, 0);
    vector vec_test;
    string str1 = "bacbababadababacambabacaddababacasdsd";
    string str2 = "ababaca";
    vec_test = KMP(str1, str2, vec);
    for (const auto v : vec_test)
        cout << v << endl;
    return 0;
}