256+
2.1字符串与子串、子序列
例1：字符串“www.qq.com”所有非空子串个数为（如果两个子串相同则算一个）。
长度为1的子串有10个，减去重复的2（子串w重复）+1（子串q重复）+1（子串.重复）=4个，还剩6个，
长度为2的子串有9-1（子串ww重复）=8个，
长度为3的子串有8个，
长度为4的子串有7个，
......
长度为10的子串有1个，加起来为50。
2.2C风格字符串
例1：下列代码的输出是什么？
char x = ' ';
printf("%d
", x);//0
char y = '0';
printf("%d
", y);//48
char z = 'a';
printf("%d
", z);//97
char a = 'A';
printf("%d
", a);//65
例2：下面函数的功能是？
求字符串的长度
int fun(char *x)
{
char *y = x;
while (*y++);
return y - x - 1;
}
例3：What is the result of the following program?
abddcccd
#include <iostream>
#include <windows.h>
char * f(char *str, char ch)
{
char *it1 = str;
char *it2 = str;
while (*it2 != ' ')
{
while (*it2 == ch)
{
it2++;
}
*it1++ = *it2++;
}
return str;
}
int main()
{
char *a = new char[10];
strcpy(a, "abcdcccd");
std::cout << f(a, 'c');
delete[]a;
system("pause");
return 0;
}
2.3标志库提供的字符串处理函数
2.3.1strlen
自定义函数实现strlen的功能是：
int myStrlen(const char *str)
{
assert(str != NULL);
int len = 0;
while ((*str++) != ' ')
{
len++;
}
return len;
}
例1：下面的程序的输出是什么？
x=tse
y=
请按任意键继续. . .
#include <iostream>
#include <windows.h>
int main()
{
int n;
char y[10] = "ntse";
char *x = y;
n = strlen(x);
*x = x[n];
x++;
printf("x=%s
", x);
printf("y=%s
", y);
system("pause");
return 0;
}
2.3.2strcmp
自定义函数实现strcmp()函数的功能：
int myStrcmp(const char *str1, const char *str2)
{
assert(str1 != NULL && str2 != NULL);
int ret = 0;
while (!(ret = *(unsigned char *)str1 - *(unsigned char *)str2) && *str1)
{
str1++;
str2++;
}
if (ret < 0)
{
ret = -1;
}
else if (ret > 0)
{
ret = 1;
}
return ret;
}
例1：判断字符串a和b是否相等，应当使用？
if(strcmp(a,b))
2.3.3strcat和strcpy
自定义函数实现strcat()函数的功能：
char *myStrcat(char *strDest, const char *strSrc)
{
char *address = strDest;
assert((strDest != NULL) && (strSrc != NULL));
while (*strDest)
{
strDest++;
}
while (*strDest++ = *strSrc++);
return address;
}
自定义函数实现strcpy()函数的功能：
char *myStrcpy(char *strDestination, const char *strSource)
{
assert(strDestination != NULL && strSource != NULL);
char *strD = strDestination;
while ((*strDestination++ = *strSource++) != ' ');
return strD;
}
例1：以下哪个说法正确？
Debug版崩溃，Release版正常
int func()
{
char b[2] = { 0 };
strcpy(b, "aaa");
}
2.3.4memcpy和memset
例1：下面的代码可能出现下列哪些运行结果？
程序运行正常
aucBuff数组写越界
#define MAX_BUFF_LEN 100
void MyFunc(unsigned char *pucData, unsigned short wLen)
{
unsigned char aucBuff[MAX_BUFF_LEN];
memcpy(aucBuff, pucData, wLen);
}
2.4字符串的实际应用
2.4.1字符串包含问题
1）串的模式匹配算法
例1：在字符串中查找子串。给定一个字符串A，要求在A中查找一个子串B。
char *strFind(const char *string, const char *substring)
{
assert(string != NULL && substring != NULL);
int m = strlen(string);
int n = strlen(substring);
int j = 0;
if (m < n)
{
return NULL;
}
for (int i = 0; i < m - n; i++)//时间复杂度为O((m-n+1)*n)
{
for (j = 0; j < n; j++)
{
if (string[i + j] != substring[j])
{
break;
}
}
if (j == n)
{
return string + i;
}
}
return NULL;
}
2.4.2字符串转换为数字
例1：输入一个表示整数的字符串，把该字符串转换成整数并输出。例如输入字符串“345”，则输出整数345。
enum Status { kValid = 0, kInvalid };
int g_nStatus = kValid;
int StrToInt(const char *str)
{
g_nStatus = kInvalid;
long long num = 0;
if (str != NULL)
{
const char *digit = str;
bool minus = false;
if (*digit == '+')
{
digit++;
}
else if (*digit == '-')
{
digit++;
minus = true;
}
while (*digit != ' ')
{
if (*digit >= '0' && *digit <= '9')
{
num = num * 10 + (*digit - '0');
if (num > (long long)std::numeric_limits<int>::max)
{
num = 0;
break;
}
digit++;
}
else
{
num = 0;
break;
}
}
if (*digit == ' ')
{
g_nStatus = kValid;
if (minus)
{
num = 0 - num;
}
}
}
return num;
}
例3：输入两个很大的正数（用C字符串表示），输出它们的乘积，假设不考虑非法输入。
void multiply(const char *a, const char *b)
{
assert(a != NULL && b != NULL);
int i, j, ca, cb, *s;
ca = strlen(a);
cb = strlen(b);
s = (int *)malloc(sizeof(int)*(ca + cb));//分配存储空间
for (i = 0; i < ca + cb; i++)
{
s[i] = 0;//每个元素赋初值0
}
for (i = 0; i < ca; i++)
{
for (j = 0; j < cb; j++)
{
s[i + j + 1] += (a[i] - '0')*(b[j] - '0');
}
}
for (i = ca + cb - 1; i >= 0; i--)//这里实现进位操作
{
if (s[i] >= 10)
{
s[i - 1] += s[i] / 10;
s[i] %= 10;
}
}
char *c = (char *)malloc((ca + cb) * sizeof(char));
i = 0;
while (s[i] == 0)
{
i++;//跳过头部0元素
}
for (j = 0; i < ca + cb; i++, j++)
{
c[j] = s[i] + '0';
}
c[j] = ' ';
for (i = 0; i < ca + cb; i++)
{
std::cout << c[i];
}
std::cout << std::endl;
}
2.4.3其他应用
例1：字符串中单词的逆转，即将单词出现的顺序进行逆转。如将“Today is Friday!”逆转为“Friday! is Today”。
void Reverse(char *pb, char *pe)
{
if (pb == NULL || pe == NULL)
{
return;
}
while (pb < pe)
{
char temp = *pb;//交换pb和pe的内容
*pb = *pe;
*pe = temp;
pb++;
pe--;
}
}
char *ReverseSentence(char *pData)
{
if (pData == NULL)
{
return NULL;
}
char *pBegin = pData;
char *pEnd = pData;
while (*pEnd != ' ')
{
pEnd++;
}
pEnd--;//去掉空格
Reverse(pBegin, pEnd);
pBegin = pEnd = pData;
while (*pBegin != ' ')
{
if (*pBegin == ' ')
{
pBegin++;;
pEnd++;
continue;
}
//反转单词
else if (*pEnd == ' ' || *pEnd == ' ')
{
Reverse(pBegin, --pEnd);
pBegin = ++pEnd;
}
else
{
pEnd++;
}
}
return pData;
}
例2：删除模式串中出现的字符，如“welcome to asted”，模式串为“aeiou”那么得到的字符串为“wlcm t std”，要求性能最优，字符串中全部为小写字母。
void fun(char *s)
{
assert(s != NULL);
int i = 0, j = 0;
while (s[j] != ' ')
{
while (s[j] == 'a' || s[j] == 'e' || s[j] == 'i' || s[j] == 'o' || s[j] == 'u')
{
j++;
}
s[i++] = s[j++];
}
s[i] = ' ';
}
例3：删除字符串开始及末尾的空白符（若干空格），并且把数组中间的多个空格（如果有）符转化为1个。
void fun(char *s)
{
int i = 0, j = 0;
while (s[j] == ' ')//删除头部的空白符
{
j++;
}
int len = strlen(s) - 1;
while (s[len] == ' ')//删除尾部的空白符
{
len--;
}
s[len + 1] = ' ';
while (s[j] != ' ')
{
while (s[j] == ' ')
{
j++;
}
/*将中间连续的空白符变为一个，判断!= 0是为了防止将头部的连续字符变为1个*/
if (s[j - 1] == ' '&& s[j - 2] == ' '&& i != 0)
{
s[i++] = ' ';
}
s[i++] = s[j++];
}
s[i] = ' ';
}
例4：在一个字符串中找到第一个只出现一次的字符。如输入abaccdeff，则输出b，假设字符集是ASCII。
void FirstNotRepeatingChar(const char *pString)
{
assert(pString != NULL);
const int tableSize = 256;
unsigned int hashTable[tableSize];
for (unsigned int i = 0; i < tableSize; ++i)
{
hashTable[i] = 0;
}
const char *pHashKey = pString;
while (*(pHashKey) != ' ')
{
hashTable[*(pHashKey++)]++;
}
pHashKey = pString;
while (*pHashKey != ' ')
{
if (hashTable[*pHashKey] == 1)
{
printf("%c", *pHashKey);
return;
}
pHashKey++;
}
}
判断一个字符串中所有字符是否都不相同？
bool char_set[256];
int isUniqueCharString(const char *str)
{
assert(str != NULL);
int len = strlen(str);
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
int val = str[i];
if (char_set[val])
{
return 0;
}
char_set[val] = true;
}
return 1;
}
如果要求在上述算法的基础上进一步降低空间要求，可以使用bit-map（后续章节讲解），如果假设字符串仅包含从'a'到'z'的字符，我们可以将空间需求降低到一个int。
int isUniqueChars(char *str)
{
assert(str != NULL);
int checker = 0;
int len = strlen(str);
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
int val = str[i] = 'a';
if ((checker & (1 << val)) > 0)
{
return 0;
}
checker |= (1 << val);
}
return 1;
}
本章习题
1.下面程序的运行结果是。
运行出错。因为p的对象存储于文字常量区，不能对其进行修改
char *p = "abcdefgh"; p += 3; std::cout << strlen(strcpy(p, "ABCD")) << std::endl;
2.例如需要将字符串数组strDest[]追加到字符串数组strSrc[]的后面，下面哪种方法可以保证程序不会越界？
都可以。
strncat(strSrc, strDest, min(sizeof(strSrc) - strlen(strSrc) - 1, strlen(strDest))); snprintf(strSrc, sizeof(strSrc) - 1, "%s%s", strSrc, strDest);
3.写成函数strcpy的实现。
char *myStrcpy(char *strDest, const char *strSrc)
{
assert((strDest != NULL) && (strSrc != NULL));
char *address = strDest;
while ((*strDest++ = *strSrc++) != ' ');
return address;
}
4.设计一个算法移除字符串中的重复字符，并写出测试用例。
void removeDuplicates(char *str)
{
if (str == NULL)
{
return;
}
int len = strlen(str);
if (len < 2)
{
return;
}
int tail = 1;
for (int i = 1; i < len; ++i)
{
int j;
for (j = 0; j < tail; ++j)
{
if (str[i] == str[j])
{
break;
}
}
if (j == tail)
{
str[tail] = str[i];
++tail;
}
}
str[tail] = 0;
}
上述算法时间复杂度为O(n^2)，如果可以申请一个固定大小的内存，则可以将时间复杂度降低为O(n)。
void removeDuplicates2(char *str)
{
if (str == NULL)
{
return;
}
int len = strlen(str);
if (len < 2)
{
return;
}
bool hit[256];
for (int i = 0; i < 256; ++i)
{
hit[i] = false;
}
hit[str[0]] = true;
int tail = 1;
for (int i = 1; i < len; ++i)
{
if (!hit[str[i]])
{
str[tail] = str[i];
++tail;
hit[str[i]] = true;
}
}
str[tail] = 0;
}
5.将字符串中的所有空格替换为'%20'。函数原型为：
225415112521