CSPostgraduate-408/DataStructure/DS_3_String/DS_3_0_SString.cpp

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// Created by kim yang on 2020/8/3.
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//顺序存储——静态数组实现方式（定长顺序存储），注意下面实现在数组中存放字符串时，都会舍弃，Str[0]，第一个结点的空间，以保证字符下标和数组下标保证一致
#include <stdio.h>
#include <cstring>

#define MAXLEN 255 //预定义最大串长为255

typedef struct {
    char ch[MAXLEN];//每个分量存储一个字符
    int length; //串的实际长度
} SString;

//初始化
bool InitStr(SString &S) {
    S.ch[1] = ' ';
    S.length = 0;
}

//赋值操作
bool StrAssign(SString &T, char str[]) {
    if (str[0] == NULL)return false;//传入空数组就失败
    int strLength = sizeof(str) / sizeof(str[0]);
    for (int i = 0; i < strLength; ++i) {
        T.ch[i + 1] == str[i];//空置T的第一个元素位置
    }
    T.length = strLength;
    return true;
}

//复制操作
bool StrCopy(SString &T, SString S) {
    for (int i = 1; i < S.length; ++i) {
        T.ch[i] = S.ch[i];
    }
    T.length = S.length;
    return true;
}

//判空
bool StrEmpty(SString S) {
    return S.length == 0;
}

//清空操作
void ClearStr(SString &S) {
    S.length = 0;
    memset(S.ch, 0, MAXLEN);//用到了一个cstring库中的memset函数
}

//销毁操作
void DestoryString(SString &S) {

}

//串链操作
void Concat(SString &T, SString S1, SString S2) {
    for (int i = 1; i < S1.length; ++i) {
        T.ch[i] = S1.ch[i];
    }
    for (int j = S1.length; j < S1.length + S2.length; ++j) {
        T.ch[j] == S2.ch[j];
    }
    T.length = S1.length + S2.length;
}


//求子串
bool SubString(SString &Sub, SString S, int pos, int len) {
    if (pos + len - 1 > S.length)return false;
    for (int i = pos; i < pos + len; ++i)
        Sub.ch[i - pos + 1] = S.ch[i];
    Sub.length = len;
    return true;
}

//比较操作，若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0；若S<T，则返回值<0;
int StrCompare(SString S, SString T) {
    for (int i = 1; i <= S.length & i <= T.length; i++) {
        if (S.ch[i] != T.ch[i])
            return S.ch[i] - T.ch[i];
    }
    //扫描过的所有字符都相同，则长度长的串更大
    return S.length - T.length;
}

//获取字符串长度
int StrLength(SString S) {
    return S.length;
}

//定位操作,若主串S中存在与串T值相同的子串，则返回它在主串S中第一次出现的位置，否则函数值为0；
int Index(SString S, SString T) {
    int i = 1, n = StrLength(S), m = StrLength(T);
    SString sub;
    while (i <= n - m + 1) {
        SubString(sub, S, i, m);
        if (StrCompare(sub, T) != 0)++i;
        else return i;//返回子串在主串中的位置
    }
    return 0;//S中不存在与T相等的子串
}

//简单模式匹配
int Index_Simple(SString S, SString T) {
    int k = 1;//k记录当前主串指针
    int i = k, j = 1;//j记录模式串指针，i记录主串中与模式串进行对比的子串的起始地址
    while (i < S.length && j < T.length) {
        if (S.ch[i] == T.ch[j]) {
            ++i;
            ++j;//继续比较后续字符
        } else {
            k++;//检查下一个字串
            i = k;
            j = 1;//重制j的值
        }
    }
    if (j > T.length) {//匹配成功
        return k;
    } else {
        return 0;
    }
}

//简单模式匹配——王道教材写法
int Index_Simple_CSKaoYan(SString S, SString T) {
    int i = 1;//i记录当前主串指针
    int j = 1;//j记录模式串指针
    while (i < S.length && j < T.length) {
        if (S.ch[i] == T.ch[j]) {
            ++i;
            ++j;//继续比较后续字符
        } else {
            i = i - j + 2; //检查下一个字串
            j = 1;//重制j的值
        }
    }
    if (j > T.length) {//匹配成功
        return i - T.length;
    } else {
        return 0;
    }
}

//KMP算法
int Index_KMP(SString S, SString T, int next[]) {
    int i = 1, j = 1;
    while (i <= S.length && j <= T.length) {
        if (j == 0 || S.ch[i] == T.ch[j]) {
            ++i;
            ++j;//继续比较后继字符
        } else {
            j = next[j];//模式串向右移动
        }
    }
    if (j > T.length)//匹配成功
        return i - T.length;
    else
        return 0;
}

//求模式串T的next数组
void Get_Next(SString T, int next[]) {
    int i = 1, j = 0;
    next[1] = 0;
    while (i < T.length) {
        if (j == 0 || T.ch[i] == T.ch[j]) {
            ++i;
            ++j;
            //如果pi=pj，则next[j+1]=next[j]+1
            next[i] = j;
        } else {
            //否则令j=next[j],循环继续
            j = next[j];
        }
    }
}

//KMP2
int Index_KMP1(SString S, SString T) {
    int i = 1, j = 1;
    int next[T.length + 1];
    Get_Next(T, next);
    while (i <= S.length && j <= T.length) {
        if (j == 0 || S.ch[i] == T.ch[j]) {
            ++i;
            ++j;//继续比较后继字符
        } else {
            j = next[j];//模式串向右移动
        }
    }
    if (j > T.length)//匹配成功
        return i - T.length;
    else
        return 0;
}

//优化next数组
void Get_BetterNext(SString T, int betterNext[]) {
    int i = 1, j = 0;
    int next[T.length + 1];
    Get_Next(T, next);//先求出next数组
    betterNext[1] = 0;//令betterNext[1]=0
    for (int j = 2; j <= T.length; ++j) {
        if (T.ch[next[j]] == T.ch[j])
            betterNext[j] = betterNext[next[j]];//这里涉及三个数组的对比，仔细看看
        else
            betterNext[j] = next[j];
    }
}

void TestStr() {
    printf("开始测试！\n");

    printf("测试结束!\n");
}

int main() {
    TestStr();
    return 0;
}