数据结构 | 串的块链储存表示

相关定义

• 与线性表的链式储存结构类似，也可以用链表储存串值。但由于串的数据元素是字符，而一个节点可以储存一个字符，也可以储存多个字符，因此存在“节点大小问题”（节点理解为块）。
• 为便于进行操作，在串的块链表示中，除头指针外还附设一个尾指针，指示链表中最后一个节点，并给出当前串的长度。
• 引入存储密度：存储密度=串值所占储存位/实际所占储存位
  在链式存储结构中，节点的大小选择与顺序存储结构的格式选择一样重要，直接影响着串处理的效率。存储密度小（如节点大小为一）时，运算处理方便，但占用储存空间大，会影响处理效率。
• 链式存储优劣

优势	对于某些操作，如连接操作更方便
劣势	不灵活，占用储存量大且操作复杂

块链储存表示和相关操作实现

• 串的块链表示

#define BLANK '#'//链表的最后一个节点不一定全被串值占满，用#补全
#define CHUNKSIZE 4//块（节点）大小

typedef struct Chunk{
    char ch[CHUNKSIZE];
    Chunk *next;
}Chunk;
typedef struct{
    Chunk *head,*tail;
    int curlen;
}LString;

• 相关函数表示

Status InitString(LString *S);
Status StrAssign(LString *S, char *chars);
Status StrCopy(LString *S, LString T);
Status StrEmpty(LString S);
int StrCompare(LString S, LString T);
Status ClearString(LString *S);
Status SubString(LString *Sub, LString S, int pos, int len);
int Index(LString S, LString T, int pos);
void Zip(LString *S); //压缩串
Status StrInsert(LString *S, int pos, LString T);
Status StrDelete(LString *S, int pos, int len);
Status Replace(LString *S, LString T, LString V);
void TraverseStr(LString S);

• 初始化

Status InitString(LString *S){
    S->head=NULL;
    S->tail=NULL;
    S->curlen=0;
    return OK;
}

• 赋值

Status StrAssign(LString *S, char *chars){
    int len,blockNum;
    Chunk *p,*temp;
    len=strlen(chars);
    if(!len||strchr(chars,BLANK)){
        return ERROR;
    }
    S->curlen=len;//确定串的长度
    blockNum=len/CHUNKSIZE;
    if(len%CHUNKSIZE){
        blockNum++;
    }//确定串的块数
    for(int i=0;i<blockNum;i++){
        p=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
        if(!p){
            return OVERFLOW;
        }
        if(S->head=NULL){
            S->head=p=temp;
        }
        else{
            temp->next=p;
            temp=p;
        }
        for(int j=0;i<CHUNKSIZE&&chars[j];j++){
            *(p->ch+j)=chars[j];
            if(!chars[j]){
                S->tail=p;
                S->tail->next=NULL;
                for(;j<CHUNKSIZE;j++){
                    *(p->ch+j)=BLANK;
                }
            }
        }
    }
    return OK;
}

• 复制

Status StrCopy(LString *S, LString T){
    Chunk *h=T.head,*p;
    if(!h){
        return ERROR;
    }
    S->head=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
    if(!S->head){
        return OVERFLOW;
    }
    *S->head=*h;
    h=h->next;
    p=S->head;
    if(h){
        p=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk));
        p=p->next;
        *p=*h;
        h=h->next;
    }
    S->tail=p;
    p->next=NULL;
    return OK;
}

• 检查是否为空串

Status StrEmpty(LString S){
    if(!S.curlen){
        return TRUE;
    }
    else{
        return FALSE;
    }
}

• 比较两个串大小

int StrCompare(LString S, LString T){
    Chunk *ps=S.head,*pt=S.tail;
    while(ps&&pt){
        for(int i=0;i<CHUNKSIZE;i++){
            if(*(ps->ch+i)!=*(pt->ch+i)){
                if(*(ps->ch+i)=BLANK){
                    return -1;
                }
                else if(*(pt->ch+i)=BLANK){
                    return 1;
                }
                else{
                    return *(ps->ch+i)-*(pt->ch+i);
                }
            }
        }
        ps=ps->next;
        pt=pt->next;
    }
    return ps-pt;
}

• 清空串

Status ClearString(LString *S){
    Chunk *p,*temp;
    if(!S->head){
        return ERROR;
    }
    p=S->head;
    while(p){
        temp=p->next;
        free(p);
        p=temp;
    }
    S->head=NULL;
    S->tail=NULL;
    S->curlen=0;
    return OK;
}

• 遍历串

void TraverseStr(LString S){
    Chunk *p;
    p=S.head;
    while(p){
        for(int i=0;i<CHUNKSIZE;i++){
            if(*(p->ch)!=BLANK){
                printf("%c",*(p->ch));
            }
        }
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}

关注公众号，让我们携手共进