C语言堆串实现子串替换算法及代码示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char *ch;
    int len;
} HString;

void HStrInit(HString *s) {
    s->ch = NULL;
    s->len = 0;
}

int HStrAssign(HString *s, char *chars) {
    int i = 0;
    while (chars[i] != '\0') i++;
    s->len = i;
    if (s->len != 0) {
        if (s->ch != NULL) free(s->ch);
        s->ch = (char *)malloc((s->len + 1) * sizeof(char));
        if (s->ch == NULL) return 0;
        for (i = 1; i <= s->len; i++)
            s->ch[i] = chars[i - 1];
    } else {
        s->ch = NULL;
    }
    return 1;
}

void HStrReplace(HString *s, HString *T, HString *V) {
    if (s->len == 0 || T->len == 0) return;
    
    int i, j, k;
    int count = 0;
    for (i = 1; i <= s->len - T->len + 1; i++) {
        j = 1;
        k = i;
        while (j <= T->len && s->ch[k] == T->ch[j]) {
            j++;
            k++;
        }
        if (j > T->len) {
            count++;
            i += T->len - 1;
        }
    }
    
    if (count == 0) return;
    
    int newSize = s->len + count * (V->len - T->len);
    char *newStr = (char *)malloc((newSize + 1) * sizeof(char));
    
    i = 1;
    j = 1;
    while (i <= s->len) {
        k = i;
        int matched = 0;
        while (j <= T->len && s->ch[k] == T->ch[j]) {
            j++;
            k++;
        }
        if (j > T->len) {
            for (int l = 1; l <= V->len; l++) {
                newStr[i] = V->ch[l];
                i++;
            }
            matched = 1;
        }
        if (!matched) {
            newStr[i] = s->ch[i];
            i++;
        }
    }
    
    free(s->ch);
    s->ch = newStr;
    s->len = newSize;
}

int main() {
    HString hs1, hs2, hs3;
    char chars1[80], chars2[80], chars3[80];
    scanf('%s', chars1);
    scanf('%s', chars2);
    scanf('%s', chars3);

    HStrInit(&hs1);
    HStrInit(&hs2);
    HStrInit(&hs3);
    HStrAssign(&hs1, chars1);
    HStrAssign(&hs2, chars2);
    HStrAssign(&hs3, chars3);

    HStrReplace(&hs1, &hs2, &hs3);
    hs1.ch[hs1.len] = '\0';
    printf('%s', &(hs1.ch[1]));

    free(hs1.ch);
    free(hs2.ch);
    free(hs3.ch);
    return 0;
}

算法解析:

该代码实现了一个 HStrReplace 函数，用于在堆串 s 中查找并替换子串 T 为 V。

初始化: 首先，对三个堆串 hs1、hs2、hs3 进行初始化，分别存储待处理字符串、模式串以及替换串。
查找匹配: 使用循环遍历 s，判断是否存在与 T 匹配的子串。
统计替换次数: 统计 s 中需要替换的子串个数 count。
分配新内存: 根据 count 计算新字符串的长度 newSize，并分配相应大小的内存空间 newStr。
执行替换: 再次遍历 s，将非匹配部分直接复制到 newStr 中，匹配部分则用 V 替换。
更新堆串: 最后，释放 s 原来的内存空间，将 newStr 赋给 s->ch，并更新 s->len。

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