C语言字符串知识点和算法总结
目录
一、字符串遍历
1、字符串和字符数组
2、获取字符串长度
3、字符串遍历
4、大小写转换
5、字符串数组
二、字符串拷贝
三、字符串比较
四、字符串分割
五、字符串翻转
1、题目详解
2、算法详解
3、源码剖析
六、回文串
1、定义
2、例题讲解
3、算法详解
4、源码剖析
一、字符串遍历
1、字符串和字符数组
「 字符串 」 是一种特殊的 字符数组，字符数组需要有一个长度字段来表示这个数组中的元素个数。而字符串不需要，字符串一定是以\0结尾的，在 C语言中，字符串的表示如下：
char c[6] = "Hello"; // (1)
char d[5] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o' }; // (2)
其中 (1) 表示字符串，它虽然只有五个字符，但是需要有一个结尾字符\0（它的 ASCII 码值为 0）进行占位，所以字符串长度为 5，但是实际需要 6 个字节的存储空间。
而 (2) 代表的是一个数组，它的每个元素是一个字符，理解成一个长度为 5 的数组即可。
2、获取字符串长度
在C语言中，可以通过strlen函数，获取一个字符串的长度，例如以下这段代码的输出结果为 5：
char c[6] = "Hello";
printf("%d\n", strlen(c));
3、字符串遍历
字符串的遍历类似数组遍历，不同的是结束条件的判定上。可以利用获取字符串长度这个方法，确定数组的大小，然后进行结束判定，如下：
int len = strlen(s);
for(i = 0; i < len; ++i) {
// TODO ...
}
也可以通过对每个字符进行判断，如果不等于\0则继续进行遍历，如下：
for(i = 0; s[i] != '\0'; ++i) {
// TODO ...
}
又由于\0的 ASCII 码值为 0，所以又可以写成如下形式：
for(i = 0; s[i]; ++i) {
// TODO ...
}
4、大小写转换
首先，我们可以利用 ASCII 码值的关系比较来确定它是大写字母，还是小写字母，如果是大写字母转成小写字母，可以通过先减去A再加上a，从而转换成小写字母。实现如下：
if(s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z') {
s[i] = s[i] - 'A' + 'a';
}
5、字符串数组
字符串数组其实可以理解成二维数组的概念，访问也是一样，用[]进行解引用，对于二维数组char **a，要访问第 i 个字符串的第 j 个字符，可以利用a[i][j]来访问。
二、字符串拷贝
字符串拷贝是字符串操作中非常常用的手段，即将一个字符串赋值给另一个字符串，在C语言中，调用的系统函数为strcpy。实现如下：
char src[10] = "Hello";
char tar[10];
strcpy(tar, src);
这个函数调用完毕，字符串tar的值就变成了"Hello"；
三、字符串比较
同样常用的，还有字符串比较，在C语言中，调用的系统函数为strcmp。简单实现如下：
char src[10] = "Hello";
char tar[10] = "hello";
int x = strcmp(tar, src);
int y = strcmp(tar, "hello");
以上语句调用完毕后，由于 C语言是大小写敏感的，所以 x 的值 非零 表示字符串比较不相等，而 y 的值 为零 表示字符串比较相等。
四、字符串分割
概念比较简单，所谓 字符串分割，就是将一个带空格（或者其它指定的分割符）的字符串分割成一个个单独的（不包含分割符的）字符串。如图所示：
用C语言来表示，分割前是一个字符串：
char str[9] = "I love U";
分割后就会变成一个字符串数组：
char str[][5] = {
"I", "love", "U"
};
五、字符串翻转
字符串反转，其实就是第 00 个字符和最后一个字符交换，第 11 个字符和倒数第二个字符交换，以此类推，第 i 个字符 和 第 n−i−1 个字符交换。
1、题目详解
给你一个字符串 s ，仅反转字符串中的所有元音字母，并返回结果字符串。元音字母包括
'a'、'e'、'i'、'o'、'u'，且可能以大小写两种形式出现。
2、算法详解
定义两个指针 i 和 j，i 从头开始扫描，j 从尾开始扫描，如果两者都是元音的情况下，执行一次交换操作，否则 i 不断自增，j 不断自减，直到两者重合为止。
3、源码剖析
char vowels[] = "aeiouAEIOU";
bool isVowel(char c) { // (1)
int i;
for(i = 0; vowels[i]; ++i) {
if(vowels[i] == c) {
return true;
}
}
return false;
}
void swap(char *a, char *b) { // (2)
char tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
char * reverseVowels(char * s){
int i = 0, j = strlen(s)-1; // (3)
while(i < j) {
while(s[i] && !isVowel(s[i]))
++i; // (4)
while(j >= 0 && !isVowel(s[j]))
--j; // (5)
if(i >= j) break; // (6)
swap( &s[i], &s[j] ); // (7)
++i, --j; // (8)
}
return s;
}
- (1) 实现一个函数，判断一个字符是否是元音；
- (2) 实现一个函数，交换两个字符；
- (3) 定义两个指针：i 和 j；
- (4) 如果 i 对应的字符不是元音，则自增 i；
- (5) 如果 j 对应的字符不是元音，则自减 j；
- (6) 如果 i≥j，则说明没必要再进行交换，退出循环；
- (7) 否则，交换 i 和 j 对应的字符；
- (8) i 和 j 两个指针继续往中间逼近；
六、回文串
1、定义
回文串就是指一个串，顺序读和逆序读结果是一样的，例如："aba"和 "abccba"都是回文串。判断一个字符串是不是回文串，我们只要比较它的第一个元素和最后一个元素是否相等，第二个元素和倒数第二个元素是否相等，以此类推。
2、例题讲解
给定一个字符串 s ，验证 s 是否是回文串 ，只考虑字母和数字字符，可以忽略字母的大小写。
3、算法详解
根据题意，先把字母和数字以外的字符剔除，并且将大写字母全部转换为小写字母，然后进行回文判定即可。
4、源码剖析
char *filter(char *s) { // (1)
int i;
char *ret = (char *) malloc( sizeof(char) * (strlen(s)+1) );
int retSize = 0;
for(i = 0; s[i]; ++i) {
if(s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') {
ret[retSize++] = s[i]; // (2)
}else if(s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z') {
ret[retSize++] = s[i] - 'A' + 'a'; // (3)
}else if(s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
ret[retSize++] = s[i]; // (4)
}
}
ret[retSize] = '\0';
return ret;
}
bool judgePalindrome(char *s) { // (5)
int i;
int len = strlen(s);
for(i = 0; i < len/2; ++i) {
if(s[i] != s[len-1-i]) {
return false;
}
}
return true;
}
bool isPalindrome(char * s){
int i;
char *t = filter(s);
bool ret = judgePalindrome(t);
free(t);
return ret;
}
- (1) 实现剔除接口，返回一个字符串的首地址，把字母和数字以外的字符剔除，并且将大写字母全部转换为小写字母；
- (2) 小写字母保留；
- (3) 大写字母转换为小写字母；
- (4) 数字保留；
- (5) 回文字符串判定；