数据结构的C++实现之字符串的基本操作

字符串（string）是由0个或多个字符组成的有限序列。一般使用顺序存储结构，末尾以'\0'表示结束，但不计 入字符串的长度。

示例程序：（改编自《大话数据结构》）

#include<iostream>using namespace std;
#define MAXSIZE 20
  typedef char String[MAXSIZE + 1]; //以'\0'结尾
  /* 生成一个串*/
  bool StrAssign(String Dest, char *ptr)
  {
  cout << "Assign Str ..." << endl;
  int i;
  for (i = 0; ptr[i] != '\0' && i < MAXSIZE; i++)
  Dest[i] = ptr[i];
  Dest[i] = '\0';
  return true;
  }
  /* 拷贝一个字符串 */
  bool StrCopy(String Dest, String Src)
  {
  cout << "Copy Str ..." << endl;
  int i;
  for (i = 0; Src[i] != '\0' && i < MAXSIZE; i++)
  Dest[i] = Src[i];
  Dest[i] = '\0';
  return true;
  }

int StrLength(String Src)
  {
  int i = 0;
  while (Src[i] != '\0')
  i++;
  return i;
  }

bool StrEmpty(String Src)
  {
  if (StrLength(Src) == 0)
  return true;
  else
  return false;

}
  /* 若Str1>Str2,则返回值>0;若Str1=Str2,则返回值=0;若Str1<Str2,则返回值<0 */
  int StrCompare(String Str1, String Str2)
  {
  int len1 = StrLength(Str1);
  int len2 = StrLength(Str2);
  for (int i = 0; i < len1 && i < len2; i++)
  if (Str1[i] != Str2[i])
  return Str1[i] - Str2[i];
  return len1 - len2;
  }

bool ClearString(String Src)
  {
  for (int i = 0; Src[i] != '\0'; i++)
  Src[i] = '\0';
  return true;
  }
  /* 用Dest返回Str1和Str2联接而成的新串。若未截断，则返回TRUE，否则FALSE */
  bool StrConcate(String Dest, String Str1, String Str2)
  {
  cout << "Concate String ..." << endl;
  if (StrLength(Str1) + StrLength(Str2) <= MAXSIZE)
  {
  /* 未截断 */
  int i, j;
  for (i = 0; Str1[i] != '\0'; i++)
  Dest[i] = Str1[i];
  j = i;
  for (i = 0; Str2[i] != '\0'; i++, j++)
  Dest[j] = Str2[i];
  Dest[j] = '\0';
  return true;
  }
  else //截断Str2
  {
  int i, j;
  for (i = 0; Str1[i] != '\0'; i++)
  Dest[i] = Str1[i];
  j = i;
  for (i = 0; Str2[i] != '\0' && j <= MAXSIZE - 1; i++, j++)
  Dest[j] = Str2[i];
  Dest[j] = '\0';
  return false;
  }

}
  /* 用Sub返回串Src的第pos个字符起长度为len的子串。 */
  bool SubString(String Sub, String Src, int pos, int len)
  {
  /*cout<<"Get SubString ..."<<endl;*/
  if (pos < 1 || pos > StrLength(Src) ||
  len < 0 || len > StrLength(Src) - pos + 1)
  return false;
  int i;
  for (i = 0; i <= len - 1; i++)
  Sub[i] = Src[i + pos - 1];
  Sub[i] = '\0';
  return true;
  }
  /* 返回子串Sub在主串Src中第pos个字符之后的位置。若不存在,则函数返回值为0。 */
  int Index1(String Src, String Sub, int pos)
  {
  int len1 = StrLength(Src);
  int len2 = StrLength(Sub);
  int i = pos;
  String sub;
  if (pos > 0)
  {
  while (i <= len1 - len2 + 1)
  {
  SubString(sub, Src, i, len2);
  /* 如果两串相等 , 则返回i值 */
  if (StrCompare(Sub, sub) == 0)
  return i;
  else/* 如果两串不相等，前进位置 */
  i++;
  }
  }
  return 0;
  }

int Index2(String Src, String Sub, int pos)
  {
  int i = pos - 1;
  int j = 0;
  int len1 = StrLength(Src);
  int len2 = StrLength(Sub);
  while (i <= len1 - 1 && j <= len2 - 1)
  {
  if (Src[i] == Sub[j])/* 两字母相等则继续 */
  {
  ++i;
  ++j;
  }
  else
  {
  /* i退回到上次匹配首位的下一位 */
  i = i - j + 1;
  j = 0;/* j退回到子串Sub的首位 */
  }
  }

if (j == len2) //子串已经遍历完毕
  return i - len2 + 1;
  else
  return 0;
  }
  /* 在串Src的第pos个字符之前插入串In。完全插入返回TRUE,部分插入返回FALSE */
  bool StrInsert(String Src, int pos, String In)
  {
  int i;
  int len1 = StrLength(Src);
  int len2 = StrLength(In);
  if (pos < 1 || pos > len1 + 1)
  return false;

if (len1 + len2 <= MAXSIZE)
  {
  /* 完全插入 */
  for (i = len1; i >= pos - 1; i--)
  Src[i + len2] = Src[i];
  for (i = pos - 1; i < pos + len2 - 1; i++)
  Src[i] = In[i - pos + 1];
  if (pos == len1 + 1) //末尾插入，最后添加'\0'
  Src[i] = '\0';
  return true;
  }

else
  {
  /* 部分插入,In截断 */
  for (i = MAXSIZE; i > pos; i--)
  Src[i] = Src[pos + i - MAXSIZE];

for (i = 0; i < MAXSIZE - pos; i++)
  Src[pos - 1 + i] = In[i];
  return false;
  }
  }
  /* 从串Src中删除第pos个字符起长度为len的子串 */
  bool StrDelete(String Src, int pos, int len)
  {
  int i;
  if (pos < 1 || pos > StrLength(Src) - len + 1 || len < 0)
  return false;
  for (i = pos + len - 1; i <= StrLength(Src); i++)
  Src[i - len] = Src[i];
  return true;
  }
  /* 用Re替换主串Src中出现的所有与Sub相等的不重叠的子串 */
  bool StrReplace(String Src, String Sub, String Re)
  {
  int i = 1;/* 从串Src的第一个字符起查找串Sub */
  if (StrEmpty(Sub))
  return false;
  do
  {
  i = Index1(Src, Sub, i);/* 结果i为从上一个i之后找到的子串Sub的位置 */

if (i)
  {
  StrDelete(Src, i, StrLength(Sub));/* 删除该串Sub */
  StrInsert(Src, i, Re); /* 在原串Sub的位置插入串Re */
  i += StrLength(Re);/* 在插入的串Re后面继续查找串Sub */
  }

}
  while (i);

return true;
  }

void StrPrint(String Src)
  {
  cout << "Print Str ..." << endl;
  for (int i = 0; Src[i] != '\0'; i++)
  cout << Src[i];
  cout << endl;

}

int main(void)
  {
  String Str1;
  StrAssign(Str1, "ILOVEYOU");
  StrPrint(Str1);

String Str2;
  StrCopy(Str2, Str1);
  StrPrint(Str2);

if (!StrEmpty(Str1))
  cout << "Str1's Length : " << StrLength(Str1) << endl;

String Str3;
  StrAssign(Str3, "ILOVEyou");

if (StrCompare(Str1, Str3) > 0)
  cout << "Str1 > Str3" << endl;
  else if (StrCompare(Str1, Str3) == 0)
  cout << "Str1 = Str3" << endl;
  else
  cout << "Str1 < Str3" << endl;

String Str4, Str5;
  StrAssign(Str4, " HLZ");
  StrConcate(Str5, Str1, Str4);
  StrPrint(Str5);

String Str6;
  cout << "Get SubString ..." << endl;
  SubString(Str6, Str5, 1, 8);
  StrPrint(Str6);

cout << "Index of (Str5, Str4) " << Index2(Str5, Str4, 2) << endl;

StrInsert(Str6, 9, " HLZ");
  StrPrint(Str6);
  StrInsert(Str6, 8, " HLZ");
  StrPrint(Str6);

StrDelete(Str5, 2, 4);
  StrPrint(Str5);

String Str7, Str8;
  StrAssign(Str7, "ILOVEJDWSOVEDSOVEde");
  StrAssign(Str8, "OVE");
  StrReplace(Str7, Str8, "ove");
  StrPrint(Str7);

return 0;
  }

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