刷题中熟悉Shell命令之Tenth Line和Transpose File [leetcode]

首先介绍题目中要用的4个Shell命令 sed awk head tail的常用方法。(打好地基，才能建成高楼！)

sed：（转自：http://www.cnblogs.com/barrychiao/archive/2012/09/27/2706300.html）

1.定位行

sed命令用来处理文本，在处理前首先要找得到待处理的行，这是逻辑上必须的。所以需要首先定位，然后对定位到的各行进行各种处理，包括插入，删除，替换等。
sed -n '10p' testfile // sed命令默认会打印出经过处理后所有的文本，-n选项则不打印这种默认文本。10为要定位的行，找到之后执行p命令，打印这一行。
sed -n '1,10p' testfile // 打印1-10行。
sed -n '2,$p' testfile // 打印第二行到最后一行。
sed -n '3~2p' testfile // 打印第3，5，7，9，…….行，你懂得。
sed -n '/Barry/,10p' testfile // 首先找到第一个匹配/Barry/（可以是其他基本正则表达式）的行，打印从这一行到第10行。
sed -n '1,3!p' testfile // 打印1-3行以外的行("!"的作用)。
sed -n '1{n;p}' testfile // 首先定位到第一行，然后执行命令n，定位到第一行的下一行，然后执行p打印，可见定位之后可以用 {}执行命令组合。
sed -n 'p' testfile // 什么都不写，则定位全部的行。
采用a,b这种模式定位时，首先定位a（如果超出范围或者未找到，就不会去查找b），然后定位b，如果b这一行在a的上面会出现什么状况呢？例如：
sed -n '/Barry/,/Hello/p' testfile 
该首先会定位到/Barry/,如果/Hello/这一行在/Barry/这一行上面，则只打印/Barry/这一行。为什么会这样？原来，sed定位是不回退的，即找到了/Barry/这一行之后，就从这一行下面找/Hello/，当然找不到了，所以只打印了/Barry/这一行。

2.命令

在定位之后当然是执行指定的命令了：d命令是删除命令。a命令在行后插入一行。i命令在行前插入一行。c命令替换行，当替换目标是连续的行时，把整体替换成一行。-r 选项使sed支持扩展正则表达式。s命令是替换命令，通常格式是line1,line2s/字符串1/字符串2/g，即把line1~line2的字符串1全部用字符串2代替，字符串1可以是正则表达式。这里不再对正则表达式详细介绍。如果末尾不加g字符，则表示只替换每行的第一个匹配的字符串。$是正则表达式的行尾标志。y命令替换以字符为单位，而s命令以字符串为单位。

看实例：
sed '1,3d' testfile // 删除1-3行，打印剩余的文本，注意，此时文件本身并没有改变。
sed -n '5,10a helloworld' testfile // 在5-10行每一行后面都增加一行 helloworld。
sed -n '5,10i helloworld' testfile // 在5-10行每一行前面都增加一行 helloworld。
sed -n ‘5~3c helloworld’ testfile //把5，8，11，14，17，20，23，26……依次替换为helloworld。
sed -n '5,10c helloworld' testfile //  把5-10行整体替换成一行helloworld。
sed -n -r '5,10s/yes|Yes/no/gp' testfile // 5-10行的yes或者Yes被替换成no。 

sed '1,10s/$/helloworld/' testfile // 在1~10行中，替换每行的行尾设置为helloworld。
sed '5,10y/abc/ABC/' testfile // 5-10行的a被换成A，b被换成B，c被换成C，类似tr命令的功能。
sed '/My/r textfile' testfile // r命令是读命令，sed使用该命令将一个文本文件中的内容加到当前行的下面。
sed -n '1,10w newfile' testfile // 将1-10行写入newfile。w命令可以将指定的行写入指定的文件。
sed -n '/root/{=;p}' testfile // 定位到/root/行之后，打印行号，然后打印这一行。"="是打印行号的命令。

 3.特殊选项 

-i选项表示对真实文件进行操作，所做的更改将保存到文件中。-s，则将多个文件读入，当作一个整体处理，-s选项使分别处理。e选项可以进行多次处理。每次匹配到的行执行多个命令。命令之间用";"分隔。

sed -i '1,10d' testfile // 直接在文件中删除1~10行。
sed -s '1d' testfile1 testfile2 testfile3 // 此处有三个文件，如果不加-s，则将三个文件读入，当作一个整体处理，-s选项使分别处理。
sed -e '/root/p' -e '/Barry/d' testfile // 此处用-e选项可以进行多次处理，第一次打印/root/行，第二次删除/Barry/行。
sed -e '/root/{n;p}' -e '/Barry/{n;d}' testfile // 每次处理时，可以对每次匹配到的行执行多个命令。命令之间用";"分隔。

awk

命令行格式：

awk [-F  field-separator]  'commands'  input-file(s)
其中，commands 是真正awk命令，[-F域分隔符]是可选的。 input-file(s) 是待处理的文件。
在awk中，文件的每一行中，由域分隔符分开的每一项称为一个域。通常，在不指名-F域分隔符的情况下，默认的域分隔符是空格。
用$0变量是指整条记录。$1表示当前行的第一个域,$2表示当前行的第二个域,......以此类推

'commands'的格式

awk '{pattern + action}' {filenames}   '{pattern + action}'可以被总结为模式和操作

模式pattern ：

  转自: http://man.linuxde.net/awk

• /正则表达式/：使用通配符的扩展集。
• 关系表达式：使用运算符进行操作，可以是字符串或数字的比较测试。
• 模式匹配表达式：用运算符~（匹配）和~!（不匹配）。
• BEGIN语句块、pattern语句块、END语句块。

  操作action：

    操作由一个或多个命令、函数、表达式组成，之间由换行符或分号隔开，并位于大括号内{}。

    主要部分是：

• 变量或数组赋值
• 输出命令
• 内置函数
• 控制流语句

　　awk 'BEGIN{ print "start" } pattern{ commands } END{ print "end" }' file

　　一个awk脚本通常由：BEGIN语句块、能够使用模式匹配的通用语句块、END语句块3部分组成，这三个部分是可选的。任意一个部分都可以不出现在脚本中，脚本通常是被单引号或双引号中，

　　例如： awk 'BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }' filename

　　awk "BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }" filename

　　第一步：执行BEGIN{ commands }语句块中的语句；

　　第二步：从文件或标准输入(stdin)读取一行，然后执行pattern{ commands }语句块，它逐行扫描文件，从第一行到最后一行重复这个过程，直到文件全部被读取完毕。

　　第三步：当读至输入流末尾时，执行END{ commands }语句块。

　　BEGIN语句块在awk开始从输入流中读取行之前被执行，这是一个可选的语句块，比如变量初始化、打印输出表格的表头等语句通常可以写在BEGIN语句块中。

　　END语句块在awk从输入流中读取完所有的行之后即被执行，比如打印所有行的分析结果这类信息汇总都是在END语句块中完成，它也是一个可选语句块。

　　pattern语句块中的通用命令是最重要的部分，它也是可选的。如果没有提供pattern语句块，则默认执行{ print }，即打印每一个读取到的行，awk读取的每一行都会执行该语句块。

awk的内置变量

ARGC               命令行参数个数
ARGV               命令行参数排列
ENVIRON            支持队列中系统环境变量的使用
FILENAME           awk浏览的文件名
FNR                浏览文件的记录数
FS                 设置输入域分隔符，等价于命令行 -F选项
NF                 浏览记录的域的个数
NR                 已读的记录数
OFS                输出域分隔符
ORS                输出记录分隔符
RS                 控制记录分隔符

  关于AWk命令的具体使用详解，请参考http://man.linuxde.net/awk。

Head 和 Tail（+从文章开头数，-从文章尾部数）

head命令是用来查看具体文件的前面几行的内容

tail命令是用来查看具体文件后面几行的内容

　　-q 隐藏文件名

　　-v 显示文件名

　　-c<字节> 显示字节数

　　-n<行数> 显示的行数

head -n 5 log2014.log  //文章前5行

head -n -2 log2014.log //将倒数第二行之前的内容都输出

tail [+ / - num ] [参数 ] 文件

tail -n +4 log2014.log //文章第四行之后的内容都输出（包含第四行）

tail -n -2 log2014.log //文章倒数两行的内容都输出

题目描述：

How would you print just the 10th line of a file?

For example, assume that file.txt has the following content:

Line 1
Line 2
Line 3
Line 4
Line 5
Line 6
Line 7
Line 8
Line 9
Line 10

　　

Your script should output the tenth line, which is:

Line 10

Hint:

1. If the file contains less than 10 lines, what should you output?

2. There's at least three different solutions. Try to explore all possibilities.

题目大意：

输出一个文件的第10行。

思考：

1. 如果文件包含内容不足10行，应该输出什么？

2. 有至少3种不同的解决方法，尝试列举所有的可能方案

BASH脚本

解法一：使用awk

# Read from the file file.txt and output the tenth line to stdout.
awk 'NR == 10' file.txt #NR代表已读过的记录数

解法二：使用sed

# Read from the file file.txt and output the tenth line to stdout.
sed -n '10p' file.txt

解法三： 使用head和tail

# Read from the file file.txt and output the tenth line to stdout.
head -n +10 file.txt | tail -n -1   #这种对于文件内不足10行的，就会出现错误，文件有9行 则输出9 ，为8行则输出8

# Read from the file file.txt and output the tenth line to stdout.
tail -n +10 file.txt | head -n +1

 Transpose File(类似于矩阵转置问题)

awk '{
    for(i=1;i<=NF;i++){
        if(NR==1){
            s[i]=$i;
        }else{
            s[i]=s[i]" "$i;
        }
    }
}END{
    for(i=1;i<=NF;i++)
        print s[i];
}' file.txt