中南大学数据结构与算法第4章串课后作业答案

第4章串习题练习答案4.1 简述下列每对术语的区别：空串和空白串；串常量和串变量；主串和子串；静态分配的顺序串和动态分配的顺序串；目标串和模式串；有效位移和无效位移。

答：●空串是指不包含任何字符的串，它的长度为零。

空白串是指包含一个或多个空格的串，空格也是字符。

●串常量是指在程序中只可引用但不可改变其值的串。

串变量是可以在运行中改变其值的。

●主串和子串是相对的，一个串中任意个连续字符组成的串就是这个串的子串，而包含子串的串就称为主串。

●静态分配的顺序串是指串的存储空间是确定的，即串值空间的大小是静态的，在编译时刻就被确定。

动态分配的顺序串是在编译时不分配串值空间，在运行过程中用malloc和free等函数根据需要动态地分配和释放字符数组的空间(这个空间长度由分配时确定，也是顺序存储空间)。

●目标串和模式串:在串匹配运算过程中，将主串称为目标串，而将需要匹配的子串称为模式串，两者是相对的。

●有效位移和无效位移：在串定位运算中，模式串从目标的首位开始向右位移，每一次合法位移后如果模式串与目标中相应的字符相同，则这次位移就是有效位移(也就是从此位置开始的匹配成功)，反之，若有不相同的字符存在，则此次位移就是无效位移(也就是从此位置开始的匹配失败)。

4.2 假设有如下的串说明：char s1[30]="Stocktom,CA", s2[30]="March 5 1999", s3[30], *p;(1)在执行如下的每个语句后p的值是什么?p=stchr(s1,'t'); p=strchr(s2,'9'); p=strchr(s2,'6');(2)在执行下列语句后，s3的值是什么?strcpy(s3,s1); strcat(s3,","); strcat(s3,s2);(3)调用函数strcmp(s1,s2)的返回值是什么?(4)调用函数strcmp(&s1[5],"ton")的返回值是什么?(5)调用函数stlen(strcat(s1,s2))的返回值是什么?解：(1) stchr(*s,c)函数的功能是查找字符c在串s中的位置，若找到，则返回该位置，否则返回NULL。

因此:执行p=stchr(s1,'t');后p的值是指向第一个字符t的位置, 也就是p==&s1[1]。

执行p=strchr(s2,'9');后p的值是指向s2串中第一个9所在的位置,也就是p==&s2[9]。

` 执行p=strchr(s2,'6');之后，p的返回值是NULL。

(2)strcpy函数功能是串拷贝，strcat函数的功能是串联接。

所以:在执行strcpy(s3,s1); 后，s3的值是"Stocktom,CA"在执行strcat(s3,","); 后，s3的值变成"Stocktom,Ca,"在执行完strcat(s3,s2);后，s3的值就成了"Stocktom,Ca,March 5,1999"(3)函数strcmp(串1，串2)的功能是串比较，按串的大小进行比较，返回大于0，等于0或小于0的值以表示串1比串2 大，串1等于串2 ，串1小于串2。

因此在调用函数strcmp(s1,s2)后，返回值是大于0的数(字符比较是以ascii码值相比的)(4)首先，我们要知道&s1[5]是一个地址，当放在函数strcmp中时，它就表示指向以它为首地址的一个字符串，所以在strcmp( &s1[5],"ton")中，前一个字符串值是"tom,CA",用它和"ton"比较，应该是后者更大，所以返回值是小于0的数。

(5)strlen是求串长的函数，我们先将s1,s2联接起来，值是"Stocktom,CAMarch 5,1999",数一数有几个字符?是不是23个(空格也是一个)? 所以返回值是23。

4.3设T[0..n-1]="adaabaabcaabaa",P[0..m-1]="aab".当用模式串匹配目标串T时，请给出所有的有效位移。

算法NaiveStrMatch(T,P)返回的位移是哪一个位移。

解：所有的有效位移i的值为：2，5，9。

算法NaveStrMatch(T,P)的返回值是第一个有效位移，因此是2。

4.4利用C的库函数strlen,strcpy和strcat写一算法void StrInsert(char *S, char *T, int i),将串T插入到串S的第i个位置上。

若i大于S的长度，则插入不执行。

解：算法如下：void StrInsert(char *S, char *T, int i){//将串T插入到串S的第i个位置上char *Temp;if(i<=strlen(S)){Temp=(char *)malloc(sizeof(char[Maxsize]));// 设置一个临时串strcpy(Temp,&S[i]);//将第i位起以后的字符拷贝到临时串中strcpy(&S[i], T);//将串T拷贝到串S的第i个位置处，覆盖后面的字符strcat(S,Temp);//把临时串中的字符联接到串S后面free( Temp );}}4.5利用C的库函数strlen 和strcpy(或strncpy)写一算法void StrDelete(char *S,int i, int m)删去串S中从位置i开始的连续m个字符。

若i≥strlen(S),则没有字符被删除；若i+m≥strlen(S),则将S中从位置i开始直至末尾的字符均删去。

解：算法如下：void StrDelete(char *S, int i ,int m){ //串删除char Temp[Maxsize];//定义一个临时串if(i+m<strlen(S)){strcpy (Temp, &S[i+m]);//把删除的字符以后的字符保存到临时串中strcpy( &S[i],Temp);//用临时串中的字符覆盖位置i之后的字符}else if(i+m>=strlen(S)&& i<strlen(S)){strcpy(&S[i],"\0");//把位置i的元素置为'\0'，表示串结束}}4.6 以HString为存储表示，写一个求子串的算法。

解：HString 是指以动态分配顺序串为存储表示，其定义为：typedef struct {char *ch;int length;}HString;void *substr( HString *sub,HString *s,int pos,int len){//用sub返回串s的第pos个字符起长度为len的子串。

sub初始时为一空串//pos的合法位置为0<=pos<=s->length-1int i;if (pos<0||pos>s->length-1||len<=0)Error("parameter error!");//参数不合法，子串为空串if (s->length<pos+len)//s串中没有足够的元素sub->len=s->length-pos;//设置子串的串长else sub->length=len; //设置子串的串长sub->ch=(char *)malloc(len*sizeof(char));//为sub->ch申请结点空间for(i=0;i<sub->length;i++)//将s串中pos位置开始的共sub->length个字符复制到sub串中sub->ch[i]=s->ch[pos+i];}4.7一个文本串可用事先给定的字母映射表进行加密。

例如，设字母映射表为：a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y zn g z q t c o b m u h e l k p d a w x f y i v r s j则字符串"encrypt"被加密为"tkzwsdf".试写一算法将输入的文本串进行加密后输出；另写一算法，将输入的已加密的文本串进行解密后输出。

解：加密算法可以用两个串中字符的一一对应关系来实现，当输入一个字符时，由算法在串Original中查找其位置，然后用串Cipher中相应位置的字符去替换原来的字符就可以了。

解密算法则恰恰相返。

设字母映射表的存储结构如下：#define MaxStrSize 26typedef struct{char Original[MaxStrSize]; //可容纳26个字符，并依次存储在Original[0..n]中char Cipher[MaxStrSize]; //可容纳26个字符，并依次对应Original表中的密码int length;}SeqString;void Encrypt( SeqString codetable){//加密算法。

char ch;int i;while((ch=getchar())!='\0'){ i=0;while (i<codetable.length&&ch!=codetable.Original[i])i++;if (i>=codetable.length)Error("data error!");elseprintf("%c",codetable.Cipher[i]);}printf("\n");}void Decipher(SeqString Original , SeqString Cipher, char* T){//解密算法。

char ch;while((ch=getchar())!='\0'){ i=0;while (i<codetable.length&&ch!=codetable.Cipher[i])i++;if (i>=codetable.length)Error("data error!");elseprintf("%c",codetable.Original[i]);}printf("\n");}4.8写一算法void StrReplace(char *T, char *P, char *S),将T中首次出现的子串P替换为串S。