33-串的链式存储结构和基本操作

1. 串的链式存储结构

  串的链式存储结构与线性表是相似的，但是在链式存储结构中每个节点的数据域可以是一个字符，或者多个字符。如果每个节点的数据域是以一个字符存储的话，由于内存对齐的的影响下，链串的存储密度较小，因此会存在浪费。

  如果每个节点的数据域是以四个字符存储的话，链串的存储密度较大，即便在内存对齐的的影响下，也不容易浪费空间。

关于内存对齐，假设每个节点的数据域以一个字符存储，定义的链串数据结构如下：

typedef struct snode
{
    char data;              //数据域
    struct snode *next;     //指针域
} LiString;
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  在上面用C语言定义的数据结构中，节点的数据域是用一个字节来存储一个字符，但是当分配内存时，会进行内存对齐，也就是说，snode节点的数据域会占用4字节的，但是每个节点只使用了一个字节。

  需要明白的是，一个节点存储多少字符需要根据实际的情况来决定的，因为这会直接影响到串处理的效率。总体来说，串的链式存储结构不如顺序存储结构存储灵活，性能也不如顺序存储结构，因此，在大多数情况使用串的顺序存储结构比较多。

2. 链式串的基本操作

1.串赋值：StrAssign(s,cstr)

  将一个字符串常量cstr赋给串s（采用尾插法）

void StrAssign(LiString *&s,char cstr[])
{
    int i;
    LiString *r,*p;
    s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
    r=s; //r始终指向尾节点
    for (i=0; cstr[i]!='\0'; i++)
    {
       p=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
       p->data=cstr[i];
       r->next=p;
       r=p;
    }
    r->next=NULL;
}
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2.串复制: StrCopy(s,t)

  将串t复制给串s

void StrCopy(LiString *&s,LiString *t)
{
    LiString *p=t->next,*q,*r;
    s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
    r=s; //r始终指向串s的尾节点
    while (p!=NULL) //p将串t的所有节点复制到串s中
    {
       q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
       q->data=p->data;
       r->next=q;
       r=q;
       p=p->next;
    }
    r->next=NULL;
}
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3.判串相等：StrEqual(s,t)

  若两个串s与t相等返回真（1）；否则返回假（0）

bool StrEqual(LiString *s,LiString *t)
{
    LiString *p=s->next,*q=t->next;
    while (p!=NULL && q!=NULL && p->data==q->data)
    {
       p=p->next;
       q=q->next;
    }
    if (p==NULL && q==NULL)
       return true;
    else
       //说明p和q有一个不为空
       return false;
}
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4.求串长：StrLength(s)

int StrLength(LiString *s)
{
    int i=0;
    LiString *p=s->next;
    while (p!=NULL)
    {
       i++;
       p=p->next;
    }
    return i;
}
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5.串连接：Concat(s,t)

  将两个串s和t连接形成新串，返回这个新串。

LiString *Concat(LiString *s,LiString *t)
{
    LiString *str,*p=s->next,*q,*r;
    //新串str
    str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
    r=str;
    //将s的所有节点复制到str
    while (p!=NULL)
    {
       q=(LiString*)malloc(sizeof(LiString));
       q->data=p->data;
       r->next=q;
       r=q;
       p=p->next;
    }
    p=t->next;
    //将t的所有节点复制到str
    while (p!=NULL)
    {
       q=(LiString*)malloc(sizeof(LiString));
       q->data=p->data;
       r->next=q;
       r=q;
       p=p->next;
    }
    r->next=NULL;
    return str;
}
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6.求子串: SubStr(s,i,j)

  返回串s中从第i个字符开始的、由连续j个字符组成的子串。
  参数不正确时返回一个空串 （1≤i≤StrLength(s)）

LiString *SubStr(LiString *s,int i,int j)
{
    int k;
    LiString *str,*p=s->next,*q,*r;
    str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
    str->next=NULL;
    r=str; //r指向新串str的尾节点
    if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s))
        return str; //参数非法时的处理
    //移动到串s的第i个节点
    for (k=0; k<i-1; k++)
        p=p->next;
    //将s的第i个节点开始的j个节点复制到str
    for (k=1; k<=j; k++)
    {
        q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));
        q->data=p->data;
        r->next=q;
        r=q;
        p=p->next;
    }
    //将尾节点的next置为NULL
    r->next=NULL;
    return str;
}
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7.输出串：DispStr(s)

void DispStr(LiString *s)
{
    LiString *p=s->next;
    while (p!=NULL)
    {
        printf("%c",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
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