算法与程序实践习题解答3字符串.docx
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算法与程序实践习题解答3字符串.docx
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算法与程序实践习题解答3字符串
目录
字符、字符串的输入输出1
字符处理函数1
字符串和内存操作函数1
字符串转换函数2
CS31:
统计字符数2
CS32:
487-32794
CS33:
子串8
CS34:
Caesar密码11
CS35:
字符串判等13
CS36:
AllinAll16
CS37:
W密码18
CS38:
古代密码23
CS39:
词典26
CS310:
最短前缀32
CS311:
浮点数格式35
CS312:
打字纠错(WERTYU)36
CS313:
Soundex编码37
CS314:
圆括号编码(Parencodings)39
CS315:
字符减一(IBMMinusOne)41
CS316:
置换加密法(SubstitutionCypher)43
CS317:
Quicksum检验和44
CS318:
字符宽度编码(RunLengthEncoding)46
CS319:
摩尔斯编码(P,MTHBGWB)48
CS320:
镜像回文(Palindromes)52
CS321:
添加后缀构成回文(Suffidromes)(较难)54
CS322:
字符串的幂(PowerStrings)58
CS323:
粗心的Tony(CarelessTony)59
CS324:
令人惊讶的字符串(SurprisingStrings)61
CS325:
英语数字翻译(English-NumberTranslator)63
CS326:
单词的anagrammatic距离(AnagrammaticDistance)65
CS327:
LC显示器(LC-Display)(同CS53)68
CS328:
单词逆序(WordReversal)70
CS329:
多项式表示问题(PolynomialShowdown)72
《算法与程序实践》习题解答3——字符串处理
字符串在程序设计中特别在ACM比赛中引用的非常广泛,尤其是在输入输出当中,下面来介绍一些操作字符串的函数和方法:
#include
#include
字符、字符串的输入输出
charc;
char*str=newchar[];
scanf(“%c”,c)printf(“%c”,c);
scanf(“%s”str);//以“空格”作为间隔符;printf(“%s”,str);
cin>>str;//以“空格”作为间隔符;cout< gets(str);//以“回车”作为间隔符;puts(str); getline(cin,str);//以“回车”作为间隔符 字符处理函数 在ctype.h中声明,主要有: intisdigit(intc)判断c是否是数字字符 intisalpha(intc)判断c是否是一个字母 intisalnum(intc)判断c是否是一个数字或字母 intislower(intc)判断c是否是一个小写字母 intislower(intc)判断c是否是一个小写字母 intisupper(intc)判断c是否是一个大写字母 inttoupper(intc)如果c是一个小写字母,则返回其大写字母 inttolower(intc)如果c是一个大写字母,则返回其小写字母 字符串和内存操作函数 字符串和内存操作函数声明在string.h中,在调用这些函数时,可以用字符串常量或字符数组名,以及char*类型的变量,作为其char*类型的参数。 字符串函数常用的有: char*strchr(char*s,intc): 如果s中包含字符c,则返回一个指向s第一次出现的该字符的指针,否则返回NULL char*strstr(char*s1,char*s2): 如果s2是s1的一个子串,则返回一个指向s1中首次出现s2的位置的指针,否则返回NULL char*strlwr(char*s): 将s中的字母都变成小写 char*strupr(char*s): 将s中的字母都变成大写 char*strcpy(char*s1,char*s2): 将字符串s2的内容拷贝到s1中去 char*strncpy(char*s1,char*s2,intn): 将字符串s2的内容拷贝到s1中去,但是最多拷贝n个字节。 如果拷贝字节数达到n,那么就不会往s1中写入结尾的’\0’ char*strcat(char*s1,char*s2): 将字符串s2添加到s1末尾 intstrcmp(char*s1,char*s2): 比较两个字符串,大小写相关。 如果返回值小于0,则说明s1按字典顺序在s2前面;返回值等于0,则说明两个字符串一样;返回值大于0,则说明s1按字典顺序在s2后面。 intstricmp(char*s1,char*s2): 比较两个字符串,大小写无关。 其他和strcmp同。 intstrlen(constchar*string): 计算字符串的长度 char*strncat(char*strDestination,constchar*strSource,size_tcount): 将字符串strSource中的前count个字符添加到字符串strDestination的末尾 intstrncmp(constchar*string1,constchar*string2,size_tcount): 分别取两个字符串的前count个字符作为子字符串,比较它们的大小 char*strrev(char*string): 将字符串string前后颠倒。 void*memcpy(void*s1,void*s2,intn): 将内存地址s2处的n字节内容拷贝到内存地址s1 void*memset(void*s,intc,intn): 将内存地址s开始的n个字节全部置为c 字符串转换函数 有几个函数,可以完成将字符串转换为整数、或将整数转换成字符串等这类功能。 它们定义在stdlib.h中: intatoi(char*s): 将字符串s里的内容转换成一个整型数返回。 比如,如果字符串s的内容是“1234”,那么函数返回值就是1234 doubleatof(char*s): 将字符串s中的内容转换成浮点数。 char*itoa(intvalue,char*string,intradix): 将整型值value以radix进制表示法写入string。 比如: charszValue[20]; itoa(32,szValue,10);则使得szValue的内容变为“32” itoa(32,szValue,16);则使得szValue的内容变为“20” 10级: 课堂讲解: CS31CS32CS33 第二次课堂练习: CS35CS36 课后作业(必做)CS322 09级: 课堂讲解: CS31CS32CS33 实验: CS35CS36 第二次课堂讲解: CS311CS312CS313 实验: CS323CS328 CS31: 统计字符数 (来源: 2742) 问题描述: 判断一个由a-z这26个字符组成的字符串中哪个字符出现的次数最多。 输入: 第1行是测试数据的组数n,每组测试数据占1行,是一个由a-z这26个字符组成的字符串,每组测试数据之间有一个空行,每行数据不超过1000个字符且非空。 输出: n行,每行输出对应一个输入。 一行输出包括出现次数最多的字符和该字符出现的次数,中间是一个空格。 如果有多个字符出现的次数相同且最多,那么输出ASCII码最小的那一个字符。 样例输入: 2 abbccc adfadffasdf 样例输出: c3 解题思路: 每读入一个字符串,将这个字符串作为一个字符型数组,依次判断每个数组元素分别是什么字母。 统计出各个字母在字符串中分别出现了多少次,找到出现次数最多的。 这里要注意三点: 1. (1)输入字符串时,可以象一般变量一样,一次输入一个字符串。 scanf函数通过空格或者回车字符判断一个字符串的结束。 而一般数组在输入时,每次只能输入一个数组元素。 2. (2)字符串是一个字符型数组,可以象访问一般数组的元素一样,通过下标访问其中的各个元素。 scanf函数输入字符串时,并不返回所输入字符串的长度。 可以使用字符串处理函数strlen函数计算字符串中包括多少个字符。 (3)输入的字符串中,可能有多个字符出现的次数相同且最多的情况。 此时要输出ASCII码最小的那一个字符。 参考程序: #include #include intmain() { intn; inti; charstr[1001]; intcharacters[26];//用来存储每个字符出现的次数,下标和字母对应,0-a intpos=0;//用来存储出现次数最多的那个字符的下标 //freopen("in.txt","r",stdin); scanf("%d",&n); while(n--) { for(i=0;i<26;i++) characters[i]=0; scanf("%s",str); for(i=0;str[i]! ='\0';i++) characters[str[i]-'a']++; for(i=0;i<26;i++) { if(characters[i]>characters[pos]) pos=i; } printf("%c%d\n",pos+'a',characters[pos]); } return0; } CS32: 487-3279 (来源: 2974) 问题描述: 企业喜欢用容易被记住的电话号码。 让电话号码容易被记住的一个办法是将它写成一个容易记住的单词或者短语。 例如,你需要给滑铁卢大学打电话时,可以拨打TUT-GLOP。 有时,只将电话号码中部分数字拼写成单词。 当你晚上回到酒店,可以通过拨打310-GINO来向Gino's订一份pizza。 让电话号码容易被记住的另一个办法是以一种好记的方式对号码的数字进行分组。 通过拨打必胜客的“三个十”号码3-10-10-10,你可以从他们那里订pizza。 电话号码的标准格式是七位十进制数,并在第三、第四位数字之间有一个连接符。 电话拨号盘提供了从字母到数字的映射,映射关系如下: A、B和C映射到2 D、E和F映射到3 G、H和I映射到4 J、K和L映射到5 M、N和O映射到6 P、R和S映射到7 T、U和V映射到8 W、X和Y映射到9 Q和Z没有映射到任何数字,连字符不需要拨号,可以任意添加和删除。 TUT-GLOP的标准格式是888-4567,310-GINO的标准格式是310-4466,3-10-10-10的标准格式是310-1010。 如果两个号码有相同的标准格式,那么他们就是等同的(相同的拨号)。 你的公司正在为本地的公司编写一个电话号码薄。 作为质量控制的一部分,你想要检查是否有两个和多个公司拥有相同的电话号码。 输入: 输入的格式是,第一行是一个正整数,指定电话号码薄中号码的数量(最多100000)。 余下的每行是一个电话号码。 每个电话号码由数字,大写字母(除了Q和Z)以及连接符组成。 每个电话号码中只会刚好有7个数字或者字母。 输出: 对于每个出现重复的号码产生一行输出,输出是号码的标准格式紧跟一个空格然后是它的重复次数。 如果存在多个重复的号码,则按照号码的字典升序输出。 如果输入数据中没有重复的号码,输出一行: Noduplicates. 样例输入: 12 4873279 ITS-EASY 888-4567 3-10-10-10 888-GLOP TUT-GLOP 967-11-11 310-GINO F101010 888-1200 -4-8-7-3-2-7-9- 487-3279 样例输出: 310-10102 487-32794 888-45673 解题思路: 为了便于记忆,将电话号码翻译成单词、短语,并进行分组。 同一个电话号码,有多种表示方式。 为判断输入的电话号码中是否有重复号码,要解决两个问题。 (1)将各种电话号码表示转换成标准表示: 一个长度为8的字符串,前三个字符是数字、第4个字符是'-'、后四个字符是数字。 (2)根据电话号码的标准表示,搜索重复的电话号码。 办法是对全部的电话号码进行排序,这样相同的电话号码就排在相邻的位置。 此外,题目也要求在输出重复的电话号码时,要按照号码的字典升序进行输出。 用一个二维数组telNumbers[100000][9]来存储全部的电话号码,每一行存储一个电话号码的标准表示。 每读入一个电话号码,首先将其转换成标准表示,然后存储到二维数组telNumbers中。 全部电话号码都输入完毕后,将数组telNumbers作为一个一维数组,其中每个元素是一个字符串,用C/C++提供的函数模板sort对进行排序。 用字符串比较函数strcmp比较telNumbers中相邻的电话号码,判断是否有重复的电话号码、并计算重复的次数。 参考程序: #include #include #include charmap[]="22233344455566677778889999";//为了统一处理,这里把Q和Z也编在这里,因此会有4个7 charstr[80],telNumbers[100000][9]; //为函数模板sort定义数组元素的比较函数 intcompare(constvoid*elem1,constvoid*elem2) { return(strcmp((char*)elem1,(char*)elem2)); } voidstandardizeTel(intn) { intj,k; j=k=-1; while(k<8) { j++; if(str[j]=='-') continue; k++; if(k==3)//在3-4位之间加一个'-' { telNumbers[n][k]='-'; k++; } if(str[j]>='A'&&str[j]<='Z')//字母则做映射 { telNumbers[n][k]=map[str[j]-'A']; continue; } telNumbers[n][k]=str[j]; } telNumbers[n][k]='\0'; return; } intmain() { intn,i,j; boolnoduplicate; //freopen("in.txt","r",stdin); scanf("%d",&n); //输入电话号码,存储到数组telNumbers中 for(i=0;i { scanf("%s",str); standardizeTel(i);//将str中的电话号码转换为标准形式存储在telNumbers的第i行 } qsort(telNumbers,n,9,compare);//对输入的电话号码进行排序 noduplicate=true; i=0; while(i { j=i; i++; while(i if(i-j>1) { printf("%s%d\n",telNumbers[j],i-j); noduplicate=false; } } if(noduplicate) printf("Noduplicates.\n"); return0; } 实现技巧: 3. (1)用一个字符串map表示从电话拨号盘的字母到数字的映射关系: map[j]表示字母j+'A'映射成的数字。 将输入的电话号码转换成标准形式时,使用map将其中的字母转换成数字,简化程序代码的实现。 刚开始学习写程序时,常常不习惯用数据结构来表示问题中的事实和关系,而容易用一组条件判断语句来实现这个功能。 虽然也能够实现,但程序代码看起来不简洁,也容易出错。 4. (2)尽量使用C/C++的函数来完成程序的功能,简化程序代码的实现。 在这个程序中,使用函数模板sort进行电话号码的排序;使用字符串比较函数strcmp查找重复的电话号码。 1.(3)对程序进行模块化,把一个独立的功能作为一个函数,并用一个单词、短语对函数进行命名。 上面的参考程序中,对电话号码标准化是一个独立的功能,最好定义一个函数standardizeTel,使得整个程序的结构清晰、简洁、易读。 不同的程序模块需要共同访问的数据,作为全局变量,即可简化函数的参数接口,又可以降低函数调用的参数传递开销。 例如在上面的参考程序中,数组map和telNumbers都作为全局变量。 2.常见错误在输出中,要注意输出数据的格式要求、区分输出数据中的字母大小写: 5. (1)输出重复电话号码时,要按照标准格式输出: 电话号码的前三位数字和后四位数字之间,有一个字符'-'。 (2)无重复电话号码时,输出提示信息"Noduplicates.",问题要求提示信息的第一个字母要大写。 CS33: 子串 (来源: 2744) 问题描述: 现在有一些由英文字符组成的大小写敏感的字符串,你的任务是找到一个最长的字符串x,使得对于已经给出的字符串中的任意一个y,x或者是y的子串,或者x中的字符反序之后得到的新字符串是y的子串。 输入: 输入的第一行是一个整数t(1<=t<=10),t表示测试数据的数目。 对于每一组测试数据,第一行是一个整数n(1<=n<=100),表示已经给出n个字符串。 接下来n行,每行给出一个长度在1和100之间的字符串。 输出: 对于每一组测试数据,输出一行,给出题目中要求的字符串x的长度。 样例输入: 2 3 ABCD BCDFF BRCD 2 rose orchid 样例输出: 2 2 解题思路: 假设x0是输入的字符串中最短的一个,x是所要找的字符串,x'是x反序后得到的字符串。 显然,要么x是x0的子串、要么x'是x0的子串。 因此,只要取出x0的每个子串x,判断x是否满足给定的条件,找到其中满足条件的最长子串即可。 每输入一组字符串后,首先找到其中最短的字符串x0。 然后根据x0搜索满足条件的子字符串。 对x0的各子字符串从长到短依次判断是否满足条件,直到找到一个符合条件的子字符串为止。 此问题的关键有两点: (1)搜索到x0的每个子字符串,并且根据子字符串的长度从长到短开始判断,不要遗漏了任何子字符串。 (2)熟练掌握下列几个字符串处理函数,确保程序代码简洁、高效。 strlen: 计算字符串的长度 strncpy: 复制字符串的子串 strcpy: 复制字符串 strstr: 在字符串中寻找子字符串 strrev: 对字符串进行反序 参考程序: #include #include intt,n; charstr[100][101]; //下面给出了strrev的实现,这个在vc中的string.h已经定义了,但在GCC/G++中没有 #if! defined(__linux__) #define__strrevstrrev #endif char*strrev(char*szT) { if(! szT)//处理传入的空串. return""; inti=strlen(szT); intt=! (i%2)? 1: 0;//检查串长度. for(intj=i-1,k=0;j>(i/2-t);j--) { charch=szT[j]; szT[j]=szT[k]; szT[k++]=ch; } returnszT; } intsearchMaxSubString(char*source)//搜索最大子串 { intsubStrLen=strlen(source),sourceStrLen=strlen(source); inti,j; boolfoundMaxSubStr; charsubStr[101],revSubStr[101];//子串和反转后的子串 while(subStrLen>0)//搜索不同长度的子串,从最长的子串开始 { for(i=0;i<=sourceStrLen-subStrLen;i++) { //搜索长度为subStrLen的全部子串 strncpy(subStr,source+i,subStrLen); strncpy(revSubStr,source+i,subStrLen); subStr[subStrLen]=revSubStr[subStrLen]='\0'; strrev(revSubStr); foundMaxSubStr=true; for(j=0;j { if(strstr(str[j],subStr)==NULL&&strstr(str[j],revSubStr)==NULL) { foundMaxSubStr=false; break; } } if(foundMaxSubStr)return(subStrLen); } subStrLen--; } return0; } intmain() { inti,minStrLen,subStrLen; charminStr[101]; //freopen("in.txt","r",stdin); scanf("%d",&t); while(t--) { scanf("%d",&n); minStrLen=100; for(i=0;i { scanf("%s",str[i]); if(strlen(str[i]) { strcpy(minStr,str[i]); minStrL
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