记一次数据结构课设
设计内容
打开一篇英文文章，在该文章中找出所有给定的单词，然后对所有给定的单词替换为另外一个单词，再存盘。
实现思路
简单的界面设计就不去阐述了，代码方法写的很分明。
算法的核心是串的查找和替换，我运用kmp算法对串进行查找操作，这个算法是整个代码最重要的地方，kmp算法的讲解可以百度其他大神的博客，我就不献丑了。因为给定单词在一篇文章中不一定只出现一次，所以我改良了经典的算法步骤，使算法可以以数组形式返回所有匹配成功位置。
在字符串的替换问题上，有多种情况，详细可见char* replace(char* address,char* s,char* p,char* q)函数。
源代码
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#define max 10000
int next[max]; // kmp算法中的next数组
int T[max]; // 保存匹配字符串的下标集
void UI(); // 主用户界面
void return_UI(); // 返回操作界面
void search_UI(); // 字符串查找界面
void replace_UI(); // 字符串替换界面
void inputWordString_UI(); // 输入文本串UI，将文本串保存到 word.txt文件中
int exitInterface_UI(); // 询问用户是否退出
void getNext(char* p, int next[]); // 得到模式串next数组
int search(char* s, char* p); // 子字符串查找函数,得到文本串中与模式串所有匹配的下标集T，无匹配则将T[0] = -1
char* replace(char* address,char* s,char* p,char* q); // 字符串替换函数
char* readFile(char* address); // 读取文件
void writeFile(char* address, char* str); // 写入文件
/*
main: 主函数
*/
int main() {
UI();
return 0;
}
/*
UI: 主用户界面
无参数
无返回值
*/
void UI() {
char* str = readFile("word.txt");
printf("\t\t欢迎使用\n\
字符串查找与替换程序\n\
请输入命令（数字）：\n\
1.字符串的查找；\n\
2.字符串替换；\n\
3.输入文本串；\n\
4.结束程序。\n\
");
printf("默认文本串为：%s \n\t",str);
int state = 1; // 状态（0为异常，1为正常, 2为结束）
while (state < 2) {
int operate; // 操作命令
scanf("%d", &operate);
if (operate == 1) { // 字符串的查找
search_UI();
printf("\n\t字符串查找操作完成\n");
return_UI();
UI();
} else if (operate == 2) { // 字符串的替换
replace_UI();
printf("\n\t字符串替换操作完成\n");
return_UI();
UI();
} else if (operate == 3) { // 输入文本串
inputWordString_UI();
return_UI();
UI();
} else if (operate == 4) { // 退出系统
state = exitInterface_UI();
if (state == 2) {
printf("\t\t谢谢使用\n");
exit(0);
} else {
UI();
}
} else { // 处理输入错误
printf("输入错误，请重新输入。\n");
state = 0;
}
}
}
/*
return_UI: 返回操作界面
无参数
无返回值
*/
void return_UI() {
printf("\t------------------------\n");
printf("\t按任意键返回\n");
getch();
system("cls");
}
/*
search_UI: 字符串查找界面
无参数
无返回值
*/
void search_UI() {
char* p; // 子串
p = (char*)malloc(sizeof(char)*max);
printf("请输入要查找的子串:");
scanf("%s",p);
char* s = readFile("word.txt"); // 文本串
int n = search(s, p); // 得到匹配总数，匹配位置下标集为 T
printf("\n文本串中共用%d个位置与子串相同。", n);
printf("分别为：");
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ",T[i]+1);
}
printf("\n");
}
/*
replace_UI: 字符串替换界面
无参数
无返回值
*/
void replace_UI() {
char* str = readFile("word.txt"); // 文本串
char* p = (char*)malloc(sizeof(char)); // 被替换的子串
char* q = (char*)malloc(sizeof(char)); // 替换后的子串
printf("请输入要被替换的子串:");
scanf("%s",p);
printf("请输入替换后的子串:");
scanf("%s",q);
int n = search(str,p); // 得到 n、T
if (n == 0) {
printf("\n\t无法替换字符串，因为文本串中无被替换子串。\n");
} else {
str = replace("word.txt",str,p,q); // 替换并更新文本串
printf("\n\t子串替换成功!\n\t当前文本串为：");
printf("%s\n",str);
}
}
/*
inputWordString_UI: 输入文本串UI，将文本串保存到 word.txt文件中
无参数
无返回值
*/
void inputWordString_UI() {
char* str;
str = (char*)malloc(sizeof(char)*max);
printf("请输入文本串: ");
getchar();
gets(str);
getchar();
writeFile("word.txt",str);
}
/*
exitInterface_UI：询问用户是否退出
无参数
返回值（int）：1：不退出；2：退出
*/
int exitInterface_UI() {
int operate;
printf("\t是否退出程序?\n\
选是请输入1，选否请输入0\n\
");
scanf("%d", &operate);
if (operate == 1) {
return 2; // 退出程序，state状态为2（结束）
} else if (operate == 0) {
return 1; // 保存程序运行，state状态为1（正常）
} else {
printf("输入错误，请重新输入！\n");
return exitInterface_UI();
}
}
/*
getNext: 得到模式串next数组
参数： char* p: 模式串； int next[]: kmp算法所需next数组
无返回值
*/
void getNext(char* p,int next[]) {
int pLen = strlen(p);
next[0] = -1;
int k = -1;
int j = 0;
while (j < pLen -1) {
if (k == -1 || p[j] == p[k]) {
++k;
++j;
next[j] = k;
} else {
k = next[k];
}
}
}
/*
search: 子字符串查找函数,得到文本串中与模式串所有匹配的下标集T，无匹配则将T[0] = -1
参数: char* s: 文本串；char* p: 模式串
返回值 int n : 所有匹配下标的总数
*/
int search(char* s, char* p) {
getNext(p, next);
int i = 0;
int j = 0;
int n = 0;
int sLen = strlen(s);
int pLen = strlen(p);
while (i < sLen && j < pLen) {
if (j == -1 || s[i] == p[j]) {
++i;
++j;
} else {
j = next[j];
}
if (j == pLen - 1 && s[i] == p[j]) { // 判断是否完全匹配，并为 T 赋值
T[n++] = i - j;
j = next[j]; // 匹配成功则初始化 j
}
}
if (n == 0) {
T[0] = -1;
}
return n;
}
/*
replace: 字符串替换函数
参数： char* address : 文本串的保存路径, char* s : 文本串, char* p : 被替换子串, char* q : 替换子串
返回值 char* s : 替换后的文本串
*/
char* replace(char* address,char* s,char* p,char* q) {
int sLen = strlen(s);
int pLen = strlen(p);
int qLen = strlen(q);
int x,y,i,j;
int t = 0; // 计数
int m = qLen - pLen; // 替换子串与被替换子串的长度差
for (x = 0,y = 0; x < sLen; x++) { // 遍历所有位置
if (x == T[y] + t * m){ // 找到可以匹配的位置
++y;
++t;
if (pLen < qLen) { // 如果被替换子串长度小于替换子串
for (i = sLen - 1 + (t-1) * m; i > x + pLen - 1; i--) { // 则向后位移文本串x + pLen 位置后的字符，位移量为 m(正), 从后向前遍历
s[i + m] = s[i];
}
for (i = x, j = 0; i < x + qLen; i++, j++) {
s[i] = q[j];
}
} else if (pLen > qLen) { // 如果被替换子串长度小于替换子串
for (i = x + qLen - m; i < sLen + (t-1) * m; i++) { // 则向前位移文本串x + qLen 位置后的字符，位移量为 m(负), 从前向后遍历
s[i + m] = s[i];
}
for (i = sLen + t * m, j = 0; j < -m; j++) {
s[i+j] = '\0';
}
for (i = x, j = 0; i < x + qLen; i++, j++) {
s[i] = q[j];
}
} else { // 如果被替换子串长度等于替换子串
for (i = x, j = 0; i < x + qLen; i++, j++) {
s[i] = q[j];
}
}
}
}
writeFile(address,s);
return s;
}
/*
readFile: 读取文件
参数 char* address : 文件地址值
返回值 char* ：字符串指针
*/
char* readFile(char* address) {
FILE* fp;
if ((fp = fopen(address,"rb")) == NULL) {
fopen(address,"wb");
}
char str1[max];
if (fgets(str1,max,fp) == NULL){
str1[0] = NULL;
}
fclose(fp); // 关闭文件
char* str;
str = (char*)malloc(sizeof(char)*max); // 为str分配内存
strcpy(str,str1);
return str;
}
/*
writeFile: 写入文件
参数 char* address : 文件地址值 ；char* str : 要写入的字符串
无返回值
*/
void writeFile(char* address,char* str) {
FILE* fp;
if ((fp = fopen(address,"wb")) == NULL) {
printf("文件打开错误\n");
exit(0);
}
fputs(str,fp);
fclose(fp);
}
附：抱歉，寒假没有来的及整理学习内容，要学的东西越来越多，但是肯定是要整理一下的，不然全部都忘记了。
以上
