[面试]字符串专题
一，字符串转化
将字符串转换成整数：atoi
将整数转换为字符串：itoa
浮点数与字符串的转换
1）字符串转化为整数
需要注意的地方：
考虑要缜密，注意是否为数字字符；
判断是否为NULL
开头的‘+’‘-’符号的判断
[html]
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "assert.h"
int isDigit(char c)
{
if(c>='0'&&c<='9')
return 1;
else
return 0;
}
int myatoi(const char *str)
{
assert(str!=NULL);
int count=strlen(str);
int result=0;
int sign=1;
if(str[0]=='-')
{
sign=-1;
}
else if(str[0]=='+')
{
sign=1;
}
else if(isDigit(str[0]))
{
result=str[0]-'0';
sign=1;
}
for(int i=1;i<count;++i)
{
assert(isDigit(str[i]));
result=result*10+(str[i]-'0');
}
return result;
}
int main()
{
printf("%d/n",myatoi("123"));
}
别看一个这么简单的问题，实际要考虑的问题很多。还是看一下glibc的实现吧
[html]
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "assert.h"
#define LONG_MAX 2147483647L
#define LONG_MIN (-2147483647L-1L)
long int _strtol_internal (const char *nptr, char **endptr, int base, int group)
{
//注意要使用unsigned long否则会发生溢出，因为long int最多2147483647L ，无法表示2147483648L
unsigned long int result = 0;
long int sign = 1;
//考虑前导空格
while (*nptr == ' ' || *nptr == '/t')
++nptr;
//考虑带有正负号
if (*nptr == '-')
{
sign = -1;
++nptr;
}
else if (*nptr == '+')
++nptr;
//如果出现非法输入
if (*nptr < '0' || *nptr > '9')
{
if (endptr != NULL)
*endptr = (char *) nptr;
return 0L;
}
//考虑进制
assert (base == 0);
base = 10;
if (*nptr == '0')
{
if (nptr[1] == 'x' || nptr[1] == 'X')
{
base = 16;
nptr += 2;
}
else
base = 8;
}
//防止非法字符
while (*nptr >= '0' && *nptr <= '9')
{
unsigned long int digval = *nptr - '0';
//防止溢出，如果溢出了long的表示范围，则置errno
if (result > LONG_MAX / 10 || (sign > 0 ? result == LONG_MAX / 10 && digval > LONG_MAX % 10 :
(result == ((unsigned long int) LONG_MAX + 1) / 10 && digval > ((unsigned long int) LONG_MAX + 1) % 10)))
{
errno = ERANGE;
return sign > 0 ? LONG_MAX : LONG_MIN;
}
result *= base;
result += digval;
++nptr;
}
return (long int) result * sign;
}
atoi函数就是这个函数讲第二个参数置为NULL，第三个参数置为10。不知道你注意到了那些空格，越界之类的判断没有。我同学说他写出来的代码最后就被要求加上了这些东西，最后还因此被卡掉了（说是考虑不够慎密，汗）。
2）itoa 函数的实现
char *itoa( int value, char *string,int radix);
先看一看使用：
[html]
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int number = 12345;
char string[25];
itoa(number, string, 10); //按十进制转换
printf("integer = %d string = %s/n", number, string);
itoa(number, string, 16); //按16进制转换
printf("integer = %d string = %s/n", number, string);
return 0;
}
整形转化为字符串（这里默认十进制的转换）
[html] view plaincopy
//整形转成字符串函数实现
//题目不难，重点考察面试者对问题考虑的全面程度
#include <iostream>
using namespace std;
void itoa_mf(int num,char str[])
{
int sign = num;
int i = 0;
int j = 0;
char temp[100];
if(sign < 0)//如果是负数就去掉符号,将-1234转成1234
{
num = -num;
}
do//转成字符串，1234转成"4321"
{
temp[i] = num % 10 + '0';
num /= 10;
i++;
}while(num > 0);
if(sign < 0)//如果是负数的话，加个符号在末尾，如："4321-"
{
temp[i++] = '-';
}
temp[i] = '/0';
i--;
//将temp数组中逆序输入到str数组中
//将"4321-" ====> "-1234"
while(i >= 0)
{
str[j] = temp[i];
j++;
i--;
}
//字符串结束标识
str[j] = '/0';
}
int main()
{
int a = +123;
char s[100];
itoa_mf(a,s);
cout << s << endl;
}
二，找出字符串的最长子串，要求子串的所有字符相同
例如：str ="sssddddabcdef" 则输出字串为：dddd
[html]
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* GetSubstring(char* strSource)
{
char* strSubstring; //用于保存得到的子串，大小在找到最大子串后再确定，作为返回值
int nLen; //源字符串长度
int nCurPos; //当前统计字符串的头指针位置(相对于原字符串第一个字符的位置)
int nCurCount; //当前统计字符串的长度（有相同字符组成的子字符串）
int nPos; //当前最长的子串的头指针位置
int nCount; //当前最长的子串的长度
nLen = strlen(strSource);
//初始化变量
nCount = 1;
nPos = 0;
nCurCount = 1;
nCurPos = 0;
//遍历整个字符串
for(int i = 1; i < nLen; i++)
{
if(strSource[i] == strSource[nCurPos])//如果当前字符与子串的字符相同，子串长度增1
nCurCount++;
else //如果不相同，开始统计新的子串
{
if(nCurCount > nCount)//如果当前子串比原先最长的子串长，把当前子串信息(起始位置 + 长度)保留下来
{
nCount = nCurCount;
nPos = nCurPos;
}
//长度复值为1，新串的开始位置为i
nCurCount = 1;
nCurPos = i;
}
}
//为返回的子串分配空间(长度为nCount,由于要包括字符串结束符/0,故大小要加1)
strSubstring = (char*)malloc(nCount + 1);
//复制子串(用其他函数也可以)
for(int i = 0; i < nCount; i++)
strSubstring[i] = strSource[nPos + i];
strSubstring[nCount] = '/0';
return strSubstring;
}
int main()
{
//输入一个字符串strSource
char *strSource="absceeeecd";
char* strSubstring = GetSubstring(strSource);
printf("最长子串为:%s/n长度为：%d",strSubstring,strlen(strSubstring));
//释放strSubstring
free(strSubstring);
}
三，求两个字符串的最大公共子字符串
算法时间复杂度：O(n^2)
思想：两个字符串先从第一个字串的第一个字符开始，依次与第二个字串的各个位置字串比较字串
需要记录下最长公共子串在str1中的位置和子串长度
[html]
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cassert>
using namespace std;
void findMaxSubstr(const char * str1 , const char * str2 , char * maxSubstr)
{
assert((str1!=NULL)&&(str2!=NULL));
assert(maxSubstr!=NULL);
int maxPos=-1;
int maxLen=0;
int k;
for(int i=0; i<strlen(str1); i++)
{
for(int j=0; j<strlen(str2); j++)
{
if(str1[i]==str2[j])
{
for(k=1; (str1[i+k]==str2[j+k])&&(str1[i+k]!='/0'); k++)
;
if(k>maxLen)
{
maxPos=i;
maxLen=k;
}
}
}
}
if(maxPos==-1)
{
maxSubstr[0]='/0';
}
else
{
memcpy(maxSubstr , str1+maxPos , maxLen);
maxSubstr[maxLen]='/0';
}
}
int main()
{
char substr[20];
findMaxSubstr("tianshuai" , "mynameistianshuai" , substr);
cout<<substr<<endl;
return 0;
}
四，字符串查找并记录出现次数(普通与kmp)(观察strstr实现)，替代
函数原型：extern char *strstr(char *str1, char *str2);
功能：找出str2字符串在str1字符串中第一次出现的位置（不包括str2的串结束符）
使用：printf("%s",strstr("tianshuai","shuai"));
输出：shuai
实现：
[html]
#include "stdio.h"
char *strstr(char *buf, char *sub)
{
register char *bp;
register char *sp;
if (!*sub)
return buf;
while (*buf)
{
bp = buf;
sp = sub;
do
{
if (!*sp)
return buf;
} while (*bp++ == *sp++);
buf += 1;//从下一个位置查找
}
return 0;
}
int main()
{
printf("%s",strstr("tianshuai","tian"));
}
求子串的个数只需要略微更改一下就可以
[html]
#include "stdio.h"
int strstr(char *buf, char *sub)
{
register char *bp;
register char *sp;
int count=0;
int pos=0;
if (!*sub)
return 0;
while (*buf)
{
bp = buf;
sp = sub;
pos=0;
do
{
pos++;
if (!*sp)
{
count++;
}
//return buf;
} while (*bp++ == *sp++);
buf += pos;//从下一个位置查找
}
return count;
}
int main()
{
printf("%d",strstr("tianshuai,tianshuai,tianshui","tian"));
}
五，解析一个字符串，对字符串中重复出现的字符，只在第一次出现时保留，就是去除重复的字符。
如：abdabbefgf -> abdefg。
根据字符集，建立一个flag数组用来表示是否出现过。
六，给出一个函数来输出一个字符串的所有排列
字典序生成算法问题：字典序
采用next_permutation的算法思想，首先进行一个字符重排序找到按字典序最小的那个字符序列，以它为开端逐步生成所有排列。
七，翻转字符串
参考例子
八，从一个字符串中找出第一个不重复字符
这个也比较简单，类似于5的方法。
九，去除字符串中相邻两个字符的重复
这个应该等价于题目5
十，判断字符串是否含有回文字符子串
枚举字符串的每个位置，作为回文串的中间位置(分偶数奇数两种情况)，如果找到或者找不到都会立即停止，所以总的复杂度不超过O(n)
十一，求最长回文子串
dp
f[i][j] = f[i+1][j-1]
s[i] == s[j]
false s[i] != s[j]
当然这里有一个小小的限定，f[i][j]表示以i,j为首尾的回文串能否构成。然后再找到一个最长的就可以算法，复杂度O(n^2)。实际上这个问题只要枚举回文串的中间位置就可以了，这样实际上就跟10一样了。不过10只需判断是否存在，这需要找到最长的那个。
当然这个问题还有更快的算法：http://richardxx.yo2.cn/articles/kmp和extend-kmp算法.html
------------------------------------------------------引用开始------------------------------------------------------------------------
KMP的另外一个研究方向是Extend KMP（以下简称EK），它是说求得T与所有的S(i)的最长公共前缀（LCP），当然，要控制复杂度在线性以内。
EK我第一次听说是07年baidu校园招聘的笔试题中，它当时的题目是求最长回文子串，当然这是一个耳熟能详，路人皆知可以用Suffix Array很好解决的问题。事后听一个同学说他写了三个算法：Suffix Array，Suffix Tree和EK，当时就不明白EK是什么东西，但又没当面问他，于是这个东西就搁置了很久。知道后来北大的月赛一道题说可以用EK来做，我才终于从03年林希德的文章中开始认识到它，就像KMP一样，这个算法也一下就吸引了我。
设Q(i)表示T和S(i )的后缀的LCP，P(i)表示T和T(i)的后缀的LCP，那么和KMP一样，我们试图用P来求得Q，而P可以用自匹配求得，并且和求Q的过程相似。
我以求P为例简要说明一下。P(2)就直接匹配即可，从i = 3开始，如下：
设k < i，E(k) = k + P(k) - 1，且对所有j < i，有E(k) >= E(j)。
那么，当E(k) >= i时，便可以推知T(i) = T( i - k + 1 )，于是如果P( i - k + 1 ) < E(k) - i + 1，那么P(i) = P( i - k + 1)，否则P(i) >= P( i - k + 1 )，从E(k)开始向后匹配到E(i)，有P(i) = E(i) - i + 1，并且更新 k = i；
还有就是E(k) < i，肯定有E(k) = i - 1，不过这个不重要，重要的是直接从i开始做暴力匹配即可得到E(i)，则P(i) = E(i) - i + 1，更新k = i。
希望我把EK说清楚了，不过这种东西还是自己推导一下有意思，而且记忆周期更长。
最后来罗列下题目。KMP的经典题目是POJ 2185，是要找最小覆盖矩形，如果你认为懂KMP了就去尝试它。EK的经典题是POJ 3376，有一定挑战；当然还有就是上面说的最长回文子串，提醒下用分治＋EK来做是其中一种方法。
嗯，下次打算说下Suffix Array，主要是它那个传说中的线性DC3算法，不过我现在还没把握能不能简单的把它说清楚，姑且认为可以吧。
------------------------------------------------------引用结束------------------------------------------------------------------------
十二，字符串移位包含的问题
题目：给定两个字符串S1与S2，要求判定S2是否能够被通过s1作循环移位得到的字符串包含,例如，给定s1=AABCD与S2=CDAA，返回true;给定s1＝ABCD 与 s2=ACBD，返回false.
直接枚举匹配或者比较s2能否匹配s1s1,以第一个为例也就是说比较AABCDAABCD和CDAA。
十三，strlen strcpy(注意重叠)
[html]
#include "stdio.h"
#include "assert.h"
char *<span>strcpy</span> (char *dest,const char *src)
{
assert(src!=NULL);
char *temp=dest;
while((*dest++=*src++)!='/0')
;
return dest;
}
int main()
{
char *dest;
char *src="tianshuai";
<span>strcpy</span>(dest,src);
printf("%s",dest);
}
上面这个比较复杂，再看FreeBsd的实现
char *strcpy(char * __restrict to, const char * __restrict from)
{
char *save = to;
for (; (*to = *from) != 0; ++from, ++to);
return(save);
}
十四，去掉中文中的英文字符
主要根据字节的第一位进行判断。
十五，求一个字符串中连续出现次数最多的子串
作者：tianshuai11