串的塊鏈存儲表示

 /* c4-3.h 串的塊鏈存儲表示 */
 #define CHUNKSIZE 4 /* 可由用戶定義的塊大小 */
 typedef struct Chunk
 {
   char ch[CHUNKSIZE];
   struct Chunk *next;
 }Chunk;
 typedef struct
 {
   Chunk *head,*tail; /* 串的頭和尾指針 */
   int curlen; /* 串的當前長度 */
 }LString;

 /* bo4-3.c 串采用塊鏈存儲結構(由c4-3.h定義)的基本操作(16個) */
 void InitString(LString *T)
 { /* 初始化(產生空串)字符串T。另加 */
   (*T).curlen=0;
   (*T).head=NULL;
   (*T).tail=NULL;
 }

 Status StrAssign(LString *T,char *chars)
 { /* 生成一個其值等於chars的串T(要求chars中不包含填補空余的字符) */
   /* 成功返回OK，否則返回ERROR */
   int i,j,k,l;
   Chunk *p,*q;
   i=strlen(chars); /* i為串的長度 */
   if(!i||strchr(chars,blank)) /* 串長為0或chars中包含填補空余的字符 */
     return ERROR;
   (*T).curlen=i;
   j=i/CHUNKSIZE; /* j為塊鏈的結點數 */
   if(i%CHUNKSIZE)
     j++;
   for(k=0;k<j;k++)
   {
     p=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
     if(!p)
       return ERROR;
     if(k==0) /* 第一個鏈塊 */
       (*T).head=q=p;
     else
     {
       q->next=p;
       q=p;
     }
     for(l=0;l<CHUNKSIZE&&*chars;l++)
       *(q->ch+l)=*chars++;
     if(!*chars) /* 最后一個鏈塊 */
     {
       (*T).tail=q;
       q->next=NULL;
       for(;l<CHUNKSIZE;l++) /* 用填補空余的字符填滿鏈表 */
         *(q->ch+l)=blank;
     }
   }
   return OK;
 }

 Status StrCopy(LString *T,LString S)
 { /* 初始條件:串S存在。操作結果:由串S復制得串T(連填補空余的字符一塊拷貝) */
   Chunk *h=S.head,*p,*q;
   (*T).curlen=S.curlen;
   if(h)
   {
     p=(*T).head=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
     *p=*h; /* 復制1個結點 */
     h=h->next;
     while(h)
     {
       q=p;
       p=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
       q->next=p;
       *p=*h;
       h=h->next;
     }
     p->next=NULL;
     (*T).tail=p;
     return OK;
   }
   else
    return ERROR;
 }

 Status StrEmpty(LString S)
 { /* 初始條件:串S存在。操作結果:若S為空串,則返回TRUE,否則返回FALSE */
   if(S.curlen) /* 非空 */
     return FALSE;
   else
     return TRUE;
 }

 int StrCompare(LString S,LString T)
 { /* 若S>T,則返回值>0;若S=T,則返回值=0;若S<T,則返回值<0 */
   int i=0; /* i為當前待比較字符在S,T串中的位置 */
   Chunk *ps=S.head,*pt=T.head; /* ps,pt分別指向S和T的待比較塊 */
   int js=0,jt=0; /* js,jt分別指示S和T的待比較字符在塊中的位序 */
   while(i<S.curlen&&i<T.curlen)
   {
     i++; /* 分別找S和T的第i個字符 */
     while(*(ps->ch+js)==blank) /* 跳過填補空余的字符 */
     {
       js++;
       if(js==CHUNKSIZE)
       {
         ps=ps->next;
         js=0;
       }
     }; /* *(ps->ch+js)為S的第i個有效字符 */
     while(*(pt->ch+jt)==blank) /* 跳過填補空余的字符 */
     {
       jt++;
       if(jt==CHUNKSIZE)
       {
         pt=pt->next;
         jt=0;
       }
     }; /* *(pt->ch+jt)為T的第i個有效字符 */
     if(*(ps->ch+js)!=*(pt->ch+jt))
       return *(ps->ch+js)-*(pt->ch+jt);
     else /* 繼續比較下一個字符 */
     {
       js++;
       if(js==CHUNKSIZE)
       {
         ps=ps->next;
         js=0;
       }
       jt++;
       if(jt==CHUNKSIZE)
       {
         pt=pt->next;
         jt=0;
       }
     }
   }
   return S.curlen-T.curlen;
 }

 int StrLength(LString S)
 { /* 返回S的元素個數,稱為串的長度 */
   return S.curlen;
 }

 Status ClearString(LString *S)
 { /* 初始條件: 串S存在。操作結果: 將S清為空串 */
   Chunk *p,*q;
   p=(*S).head;
   while(p)
   {
     q=p->next;
     free(p);
     p=q;
   }
   (*S).head=NULL;
   (*S).tail=NULL;
   (*S).curlen=0;
   return OK;
 }

 Status Concat(LString *T,LString S1,LString S2)
 { /* 用T返回由S1和S2聯接而成的新串 */
   LString a1,a2;
   InitString(&a1);
   InitString(&a2);
   StrCopy(&a1,S1);
   StrCopy(&a2,S2);
   (*T).curlen=S1.curlen+S2.curlen;
   (*T).head=a1.head;
   a1.tail->next=a2.head;
   (*T).tail=a2.tail;
   return OK;
 }

 Status SubString(LString *Sub, LString S,int pos,int len)
 { /* 用Sub返回串S的第pos個字符起長度為len的子串。 */
   /* 其中,1≤pos≤StrLength(S)且0≤len≤StrLength(S)-pos+1 */
   Chunk *p,*q;
   int i,k,n,flag=1;
   if(pos<1||pos>S.curlen||len<0||len>S.curlen-pos+1)
     return ERROR;
   n=len/CHUNKSIZE; /* 生成空的Sub串 */
   if(len%CHUNKSIZE)
     n++; /* n為塊的個數 */
   p=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
   (*Sub).head=p;
   for(i=1;i<n;i++)
   {
     q=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
     p->next=q;
     p=q;
   }
   p->next=NULL;
   (*Sub).tail=p;
   (*Sub).curlen=len;
   for(i=len%CHUNKSIZE;i<CHUNKSIZE;i++)
     *(p->ch+i)=blank; /* 填充Sub尾部的多余空間 */
   q=(*Sub).head; /* q指向Sub串即將復制的塊 */
   i=0; /* i指示即將復制的字符在塊中的位置 */
   p=S.head; /* p指向S串的當前塊 */
   n=0; /* n指示當前字符在串中的序號 */
   while(flag)
   {
     for(k=0;k<CHUNKSIZE;k++) /* k指示當前字符在塊中的位置 */
       if(*(p->ch+k)!=blank)
       {
         n++;
         if(n>=pos&&n<=pos+len-1) /* 復制 */
         {
           if(i==CHUNKSIZE)
           { /* 到下一塊 */
             q=q->next;
             i=0;
           }
           *(q->ch+i)=*(p->ch+k);
           i++;
           if(n==pos+len-1) /* 復制結束 */
           {
             flag=0;
             break;
           }
         }
       }
     p=p->next;
   }
   return OK;
 }

 int Index(LString S,LString T,int pos)
 { /* T為非空串。若主串S中第pos個字符之后存在與T相等的子串, */
   /* 則返回第一個這樣的子串在S中的位置,否則返回0 */
   int i,n,m;
   LString sub;
   if(pos>=1&&pos<=StrLength(S)) /* pos滿足條件 */
   {
     n=StrLength(S); /* 主串長度 */
     m=StrLength(T); /* T串長度 */
     i=pos;
     while(i<=n-m+1)
     {
       SubString(&sub,S,i,m); /* sub為從S的第i個字符起,長度為m的子串 */
       if(StrCompare(sub,T)!=0) /* sub不等於T */
         ++i;
       else
         return i;
     }
   }
   return 0;
 }

 void Zip(LString *S)
 { /* 壓縮串(清除塊中不必要的填補空余的字符)。加 */
   int j,n=0;
   Chunk *h=(*S).head;
   char *q;
   q=(char*)malloc(((*S).curlen+1)*sizeof(char));
   while(h) /* 將LString類型的字符串轉換為char[]類型的字符串 */
   {
     for(j=0;j<CHUNKSIZE;j++)
       if(*(h->ch+j)!=blank)
       {
         *(q+n)=*(h->ch+j);
         n++;
       }
     h=h->next;
   }
   *(q+n)=0; /* 串結束符 */
   ClearString(S); /* 清空S */
   StrAssign(S,q); /* 重新生成S */
 }

 Status StrInsert(LString *S,int pos,LString T)
 { /* 1≤pos≤StrLength(S)+1。在串S的第pos個字符之前插入串T */
   int i,j,k;
   Chunk *p,*q;
   LString t;
   if(pos<1||pos>StrLength(*S)+1) /* pos超出范圍 */
     return ERROR;
   StrCopy(&t,T); /* 復制T為t */
   Zip(S); /* 去掉S中多余的填補空余的字符 */
   i=(pos-1)/CHUNKSIZE; /* 到達插入點要移動的塊數 */
   j=(pos-1)%CHUNKSIZE; /* 到達插入點在最后一塊上要移動的字符數 */
   p=(*S).head;
   if(pos==1) /* 插在S串前 */
   {
     t.tail->next=(*S).head;
     (*S).head=t.head;
   }
   else if(j==0) /* 插在塊之間 */
   {
     for(k=1;k<i;k++)
       p=p->next; /* p指向插入點的左塊 */
     q=p->next; /* q指向插入點的右塊 */
     p->next=t.head; /* 插入t */
     t.tail->next=q;
     if(q==NULL) /* 插在S串后 */
       (*S).tail=t.tail; /* 改變尾指針 */
   }
   else /* 插在一塊內的兩個字符之間 */
   {
     for(k=1;k<=i;k++)
       p=p->next; /* p指向插入點所在塊 */
     q=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk)); /* 生成新塊 */
     for(i=0;i<j;i++)
       *(q->ch+i)=blank; /* 塊q的前j個字符為填補空余的字符 */
     for(i=j;i<CHUNKSIZE;i++)
     {
       *(q->ch+i)=*(p->ch+i); /* 復制插入點后的字符到q */
       *(p->ch+i)=blank; /* p的該字符為填補空余的字符 */
     }
     q->next=p->next;
     p->next=t.head;
     t.tail->next=q;
   }
   (*S).curlen+=t.curlen;
   Zip(S);
   return OK;
 }

 Status StrDelete(LString *S,int pos,int len)
 { /* 從串S中刪除第pos個字符起長度為len的子串 */
   int i=1; /* 當前字符是S串的第i個字符(1～S.curlen) */
   Chunk *p=(*S).head; /* p指向S的當前塊 */
   int j=0; /* 當前字符在當前塊中的位序(0～CHUNKSIZE-1) */
   if(pos<1||pos>(*S).curlen-len+1||len<0) /* pos,len的值超出范圍 */
     return ERROR;
   while(i<pos) /* 找第pos個字符 */
   {
     while(*(p->ch+j)==blank) /* 跳過填補空余的字符 */
     {
       j++;
       if(j==CHUNKSIZE) /* 應轉向下一塊 */
       {
         p=p->next;
         j=0;
       }
     }
     i++; /* 當前字符是S的第i個字符 */
     j++;
     if(j==CHUNKSIZE) /* 應轉向下一塊 */
     {
       p=p->next;
       j=0;
     }
   }; /* i=pos,*(p->ch+j)為S的第pos個有效字符 */
   while(i<pos+len) /* 刪除從第pos個字符起到第pos+len-1個字符 */
   {
     while(*(p->ch+j)==blank) /* 跳過填補空余的字符 */
     {
       j++;
       if(j==CHUNKSIZE) /* 應轉向下一塊 */
       {
         p=p->next;
         j=0;
       }
     }
     *(p->ch+j)=blank; /* 把字符改成填補空余的字符來＂刪除＂第i個字符 */
     i++; /* 到下一個字符 */
     j++;
     if(j==CHUNKSIZE) /* 應轉向下一塊 */
     {
       p=p->next;
       j=0;
     }
   };
   (*S).curlen-=len; /* 串的當前長度 */
   return OK;
 }

 Status Replace(LString *S,LString T,LString V)
 { /* 初始條件: 串S,T和V存在,T是非空串（此函數與串的存儲結構無關） */
   /* 操作結果: 用V替換主串S中出現的所有與T相等的不重疊的子串 */
   int i=1; /* 從串S的第一個字符起查找串T */
   if(StrEmpty(T)) /* T是空串 */
     return ERROR;
   do
   {
     i=Index(*S,T,i); /* 結果i為從上一個i之后找到的子串T的位置 */
     if(i) /* 串S中存在串T */
     {
       StrDelete(S,i,StrLength(T)); /* 刪除該串T */
       StrInsert(S,i,V); /* 在原串T的位置插入串V */
       i+=StrLength(V); /* 在插入的串V后面繼續查找串T */
     }
   }while(i);
   return OK;
 }

 void StrPrint(LString T)
 { /* 輸出字符串T。另加 */
   int i=0,j;
   Chunk *h;
   h=T.head;
   while(i<T.curlen)
   {
     for(j=0;j<CHUNKSIZE;j++)
       if(*(h->ch+j)!=blank) /* 不是填補空余的字符 */
       {
         printf("%c",*(h->ch+j));
         i++;
       }
     h=h->next;
   }
   printf("\n");
 }

 void DestroyString()
 { /* 塊鏈類型的字符串無法銷毀 */
 }

 /* main4-3.c 檢驗bo4-3.c的主程序 */
 char blank='#'; /* 全局變量,用於填補空余 */
 #include"c1.h"
 #include"c4-3.h"
 #include"bo4-3.c"
 void main()
 {
   char *s1="ABCDEFGHI",*s2="12345",*s3="",*s4="asd#tr",*s5="ABCD";
   Status k;
   int pos,len;
   LString t1,t2,t3,t4;
   InitString(&t1);
   InitString(&t2);
   printf("初始化串t1后，串t1空否？%d(1:空 0:否) 串長=%d\n",StrEmpty(t1),StrLength(t1));
   k=StrAssign(&t1,s3);
   if(k==OK)
   {
     printf("串t1為: ");
     StrPrint(t1);
   }
   else
     printf("出錯\n"); /* 不能生成空串 */
   k=StrAssign(&t1,s4);
   if(k==OK)
   {
     printf("串t1為: ");
     StrPrint(t1);
   }
   else
     printf("出錯\n"); /* 不能生成含有變量blank所代表的字符的串 */
   k=StrAssign(&t1,s1);
   if(k==OK)
   {
     printf("串t1為: ");
     StrPrint(t1);
   }
   else
     printf("出錯\n");
   printf("串t1空否？%d(1:空 0:否) 串長=%d\n",StrEmpty(t1),StrLength(t1));
   StrAssign(&t2,s2);
   printf("串t2為: ");
   StrPrint(t2);
   StrCopy(&t3,t1);
   printf("由串t1拷貝得到串t3,串t3為: ");
   StrPrint(t3);
   InitString(&t4);
   StrAssign(&t4,s5);
   printf("串t4為: ");
   StrPrint(t4);
   Replace(&t3,t4,t2);
   printf("用t2取代串t3中的t4串后，串t3為: ");
   StrPrint(t3);
   ClearString(&t1);
   printf("清空串t1后，串t1空否？%d(1:空 0:否) 串長=%d\n",StrEmpty(t1),StrLength(t1));
   Concat(&t1,t2,t3);
   printf("串t1(=t2+t3)為: ");
   StrPrint(t1);
   Zip(&t1);
   printf("去除不必要的占位符后，串t1為: ");
   StrPrint(t1);
   pos=Index(t1,t3,1);
   printf("pos=%d\n",pos);
   printf("在串t1的第pos個字符之前插入串t2，請輸入pos: ");
   scanf("%d",&pos);
   k=StrInsert(&t1,pos,t2);
   if(k)
   {
     printf("插入串t2后，串t1為: ");
     StrPrint(t1);
   }
   else
     printf("插入失敗！\n");
   printf("求從t1的第pos個字符起,長度為len的子串t2,請輸入pos,len: ");
   scanf("%d,%d",&pos,&len);
   SubString(&t2,t1,pos,len);
   printf("串t2為: ");
   StrPrint(t2);
   printf("StrCompare(t1,t2)=%d\n",StrCompare(t1,t2));
   printf("刪除串t1中的子字符串：從第pos個字符起刪除len個字符。請輸入pos,len：");
   scanf("%d,%d",&pos,&len);
   k=StrDelete(&t1,pos,len);
   if(k)
   {
     printf("從第%d位置起刪除%d個元素后串t1為:",pos,len);
     StrPrint(t1);
   }
 }