KMP 算法的应用（二十七）

        我们在上节博客中讲到了 KMP 算法的具体实现，那么我们本节就来看看 KMP 算法的应用。问题：如何在目标字符串中查找是否存在指定的子串？

        我们来看看字符串类中的新功能，如下图所示

       1、子串查找（KMP  算法的直接应用）

            int indexOf(const char* s) const;

            int indexOf(const String& s) const;

        我们来看看具体源码的实现，如下

int String::indexOf(const char* s) const {     return kmp(m_str, s ? s : ""); } int String::indexOf(const String& s) const {     return kmp(m_str, s.m_str); }

        直接利用我们上节博客实现的 kmp 函数就能实现 indexOf 函数，我们来看看效果

#include <iostream> #include <cstring> #include "DTString.h" using namespace std; using namespace DTLib; int main() {     String s = "ababax";     cout << s.indexOf("bax") << endl;     return 0; }

        编译运行结果如下

        我们看到返回的位置为下标为 3 处，也就是 s[3] 处。

        2、在字符串中将指定的子串删除

            String& remove(int i, int len);

            String& remove(const char* s);

            String& remove(const String& s);

        根据 KMP 在目标字符串中查找子串的位置，再通过子串位置和子串长度进行删除。具体源码实现如下

String& String::remove(int i, int len) {     if( (0 <= i) && (i < m_length) )     {         int n = i;         int m = i + len;         while( (n < m) && (m < m_length) )         {             m_str[n++] = m_str[m++];         }         m_str[n] = '\0';         m_length = n;     }     return *this; } String& String::remove(const char* s) {     return remove(indexOf(s), s ? strlen(s) : 0); } String& String::remove(const String& s) {     return remove(indexOf(s), s.length()); }

        我们来写个测试代码进行测试，如下

#include <iostream> #include <cstring> #include "DTString.h" using namespace std; using namespace DTLib; int main() {     String s = "ababax";     cout << s.remove("bab").str() << endl;     return 0; }

        我们来看看结果是不是 aax，如下

        3、字符串的减法操作定义（operator -）

        使用 remove 实现字符串间的减法操作，必须得保证字符串自身不被修改，返回产生的新串。最后效果如下

            String operator - (const String& s) const;

            String operator - (const char* s) const;

            String& operator -= (const String& s);

            String& operator -= (const char* s);

        利用原有的 + 操作符进行改装即可，源码实现如下

String String::operator - (const String& s) const {     return String(*this).remove(s); } String String::operator - (const char* s) const {     return String(*this).remove(s); } String& String::operator -= (const String& s) {     return remove(s); } String& String::operator -= (const char* s) {     return remove(s); }

        我们来测试下，测试代码如下

#include <iostream> #include <cstring> #include "DTString.h" using namespace std; using namespace DTLib; int main() {     String s = "ababax";     String s1 = s - "bax";     cout << s.str() << endl;     cout << s1.str() << endl;     s -= s;     cout << "[" << s.str() << "]" << endl;     return 0; }

        我们来看看运行结果，s1 = "aba", 最后的 s 应该为空，我们来看看结果

        我们看到结果正如我们所分析的那样。

        4、字符串中的子串替换

            String& replace(const char* t, const char* s);

            String& replace(const String& t, const char* s);

            String& replace(const char* t, const String& s);

            String& replace(const String& t, const String& s);

        我们来看看具体源码的实现

String& String::replace(const char* t, const char* s) {     int index = indexOf(t);     if( index > 0 )     {         remove(t);         insert(index, s);     }     return *this; } String& String::replace(const String& t, const char* s) {     return replace(t.m_str, s); } String& String::replace(const char* t, const String& s) {     return replace(t, s.m_str); } String& String::replace(const String& t, const String& s) {     return replace(t.m_str, s.m_str); }

        我们来写个测试代码进行测试，代码如下

#include <iostream> #include <cstring> #include "DTString.h" using namespace std; using namespace DTLib; int main() {     String s = "ababax";     s.replace("baba", "xyz");     cout << s.str() << endl;     return 0; }

        我们来看看最后的结果是不是 axyzx，运行结果如下

        5、从字符串中创建子串

            String sub(int i, int len) const;

        以 i 为起点提取长度为 len 的子串，子串提取保证不会改变字符串本身的状态。如下

        具体源码实现如下

String String::sub(int i, int len) const {     String ret;     if( (0 <= i) && (i < m_length) )     {         if( len < 0 ) len = 0;         if( len > m_length ) len = m_length - i;         char* str = static_cast<char*>(malloc(len + 1));         strncpy(str, m_str + i, len);         str[len] = '\0';         ret = str;     }     else     {         THROW_EXCEPTION(IndexOutOfBoundsException, "Parameter i is invalid ...");     }     return ret; }

        我们来写个测试代码进行测试，测试代码如下

#include <iostream> #include <cstring> #include "DTString.h" using namespace std; using namespace DTLib; int main() {     String s = "ababax";     String s1 = s.sub(3, 10);     String s2 = s.sub(2, 3);     cout << s.str() << endl;     cout << s1.str() << endl;     cout << s2.str() << endl;     return 0; }

        最后的结果应该是 s = "ababax" ; s1 = "bax" ; s3 = "aba" ; 运行结果如下

        现在我们的字符串类已经实现的有点规模了。通过今天对字符串类的学习，总结如下：1、字符串类是工程开发中必不可少的组件；2、字符串中应该包含常用的字符串操作函数，a> 增：insert， operator + ， ...； b> 删：remove，operator -，...； c> 查：indexOf，...； d> 改：replace，... 。