1768. 交替合并字符串
题目描述：
给你两个字符串
word1和word2。请你从word1开始，通过交替添加字母来合并字符串。如果一个字符串比另一个字符串长，就将多出来的字母追加到合并后字符串的末尾。返回 合并后的字符串 。
输入输出实例：
示例 1：
输入：word1 = "abc", word2 = "pqr" 输出："apbqcr" 解释：字符串合并情况如下所示： word1： a b c word2： p q r 合并后： a p b q c r示例 2：
输入：word1 = "ab", word2 = "pqrs" 输出："apbqrs" 解释：注意，word2 比 word1 长，"rs" 需要追加到合并后字符串的末尾。 word1： a b word2： p q r s 合并后： a p b q r s示例 3：
输入：word1 = "abcd", word2 = "pq" 输出："apbqcd" 解释：注意，word1 比 word2 长，"cd" 需要追加到合并后字符串的末尾。 word1： a b c d word2： p q 合并后： a p b q c d提示：
1 <= word1.length, word2.length <= 100word1和word2由小写英文字母组成
实现原理：
函数 mergeAlternately
- 获取字符串长度 ：使用
strlen函数获取word1和word2的长度。 - 分配内存 ：为结果字符串
ans分配内存，大小为n+m+1，其中n和m分别是word1和word2的长度，+1是为了存储字符串结束符\0。 - 交替合并 ：使用一个循环遍历
word1和word2，每次循环中，如果word1还有字符，将其添加到ans中，然后是word2的字符。如果其中一个字符串已经遍历完，则只添加另一个字符串的字符。 - 添加结束符 ：在结果字符串末尾添加字符串结束符
\0。 - 返回结果 ：返回合并后的字符串
ans。
main 函数
- 定义字符数组 ：定义两个字符数组
word1和word2，分别存储待合并的字符串。 - 调用函数 ：调用
mergeAlternately函数，将word1和word2作为参数传入，并打印合并后的结果。 - 返回值：返回0，表示程序正常结束。
完整代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 合并两个字符串
char * mergeAlternately(char * word1, char * word2){
// 获取word1的长度
int n=strlen(word1);
// 获取word2的长度
int m=strlen(word2);
// 为结果字符串分配内存空间
char* ans=malloc(((n+m+1))*sizeof(char));
// 初始化结果字符串的索引
int k=0;
// 遍历word1和word2
for(int i=0;i<n||i<m;i++){
// 如果word1还有字符，将其添加到结果字符串中
if(i<n){
ans[k++]=word1[i];
}
// 如果word2还有字符，将其添加到结果字符串中
if(i<m){
ans[k++]=word2[i];
}}
// 在结果字符串末尾添加字符串结束符
ans[k]='\0';
// 返回结果字符串
return ans;
}
int main(){
// 定义两个字符数组
char word1[]="acde";
char word2[]="gehf";
// 定义一个函数指针，指向mergeAlternately函数
char * mergeAlternately(char * word1, char * word2);
// 调用mergeAlternately函数，并打印结果
printf("%s",mergeAlternately(word1,word2));
return 0;
}
389.找不同
题目描述：
给定两个字符串
s和t，它们只包含小写字母。字符串
t由字符串s随机重排，然后在随机位置添加一个字母。请找出在
t中被添加的字母。
输入输出实例；
示例 1：
输入：s = "abcd", t = "abcde"
输出："e"
解释：'e' 是那个被添加的字母。
示例 2：
输入：s = "", t = "y"
输出："y"
提示：
0 <= s.length <= 1000
t.length == s.length + 1
s 和 t 只包含小写字母
实现原理：
定义和初始化数组：首先定义一个大小为26的整型数组cnt，用于记录每个字母（假设只考虑小写字母）在字符串s中出现的次数。数组cnt的索引对应字母a到z。
遍历字符串s：通过遍历字符串s，将每个字符出现的次数记录在数组cnt中。具体操作是将字符转换为对应的数组索引（通过减去字符'a'），然后增加该索引位置的值。
遍历字符串t：接着遍历字符串t，减少数组cnt中对应字符的计数。如果在减少计数时发现某个字符的计数小于0，说明该字符在字符串t中比在字符串s中多出现了一次，因此返回该字符。
返回结果：如果遍历完字符串t后没有发现计数小于0的字符，说明两个字符串完全相同，此时返回空格字符' '。
完整代码：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
// 定义一个函数，用于找出两个字符串之间的不同字符
char findTheDifference(char* s, char* t) {
// 定义一个数组，用于记录每个字符出现的次数
int cnt[26];
// 将数组初始化为0
memset(cnt,0,sizeof(cnt));
// 获取两个字符串的长度
int n=strlen(s),m=strlen(t);
// 遍历字符串s，记录每个字符出现的次数
for(int i=0;i<n;i++){
cnt[s[i]-'a']++;
}
// 遍历字符串t，减少每个字符出现的次数
for(int i=0;i<m;i++){
cnt[t[i]-'a']--;
// 如果某个字符在t中出现的次数比在s中多，则返回该字符
if(cnt[t[i]-'a']<0){
return t[i];
}
}
// 如果没有找到不同的字符，则返回空格
return ' ';
}
int main(){
// 定义两个字符串
char s[]="abcd";
char t[]="adebc";
// 调用函数，找出两个字符串之间的不同字符，并打印出来
printf("%c",findTheDifference(s,t));
return 0;
}
28. 找出字符串中第一个匹配项的下标
题目描述
给你两个字符串
haystack和needle，请你在haystack字符串中找出needle字符串的第一个匹配项的下标（下标从 0 开始）。如果needle不是haystack的一部分，则返回-1。
输入输出实例：
示例 1：
输入：haystack = "sadbutsad", needle = "sad" 输出：0 解释："sad" 在下标 0 和 6 处匹配。 第一个匹配项的下标是 0 ，所以返回 0 。示例 2：
输入：haystack = "leetcode", needle = "leeto" 输出：-1 解释："leeto" 没有在 "leetcode" 中出现，所以返回 -1 。提示：
1 <= haystack.length, needle.length <= 104haystack和needle仅由小写英文字符组成
解法：
1.BF算法
实现原理
- 计算字符串长度 ：首先，使用
strlen函数计算haystack和needle的长度，分别存储在变量n和m中。 - 遍历haystack ：使用一个
for循环遍历haystack，从第一个字符开始，直到haystack的长度减去needle的长度。 - 匹配检查 ：在每次循环中，使用另一个
for循环检查haystack中从当前位置开始的子字符串是否与needle匹配。如果匹配，则设置一个布尔变量flag为true。 - 返回结果 ：如果在检查过程中发现
flag仍为true，则返回当前的位置i。如果循环结束后仍未找到匹配，则返回-1。
完整代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
// 在字符串 haystack 中查找字符串 needle 的第一次出现的位置
int strStr(char* haystack, char* needle) {
// 获取字符串 haystack 和 needle 的长度
int n=strlen(haystack),m=strlen(needle);
// 遍历字符串 haystack
for(int i=0;i+m<=n;i++){
// 设置标志位 flag 为 true
bool flag=true;
// 遍历字符串 needle
for(int j=0;j<m;j++)
{
// 如果 haystack 和 needle 对应位置的字符不相等，则将 flag 设置为 false，并跳出循环
if(haystack[i+j]!=needle[j])
{flag=false;
break;
}
}
// 如果 flag 为 true，则返回 haystack 中 needle 的第一次出现的位置
if(flag){
return i;
}
}
// 如果 haystack 中没有 needle，则返回 -1
return -1;
}
int main(){
// 定义字符串 haystack 和 needle
char haystack[]="a";
char needle[]="a";
// 调用 strStr 函数，获取 needle 在 haystack 中的第一次出现的位置
int ans=strStr(haystack,needle);
// 输出结果
printf("%d",ans);
return 0;
}
2.kmp算法
实现原理
-
计算部分匹配表（Partial Match Table）：
- 首先计算
needle的部分匹配表，这个表用于记录needle中每个位置之前的子串的最长相等前后缀的长度。 - 部分匹配表
pi的长度与needle的长度相同，pi[i]表示needle[0...i]的最长相等前后缀的长度。
- 首先计算
-
字符串匹配：
- 使用两个指针
i和j，分别指向haystack和needle的当前字符。 - 当
haystack[i]与needle[j]匹配时，j增加，i也增加。 - 当
haystack[i]与needle[j]不匹配时，j回退到pi[j-1]的位置，即j = pi[j-1]。 - 如果
j达到needle的长度，说明找到了匹配，返回i - needle.length + 1。
- 使用两个指针
完整代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
// 在字符串 haystack 中查找字符串 needle 的第一次出现的位置
int strStr(char* haystack, char* needle) {
// 获取字符串 haystack 和 needle 的长度
int n = strlen(haystack), m = strlen(needle);
// 如果 needle 为空字符串，则返回 0
if (m == 0) {
return 0;
}
// 定义一个数组 pi，用于存储 needle 的部分匹配值
int pi[m];
// 初始化 pi 数组的第一个元素为 0
pi[0] = 0;
// 遍历 needle，计算部分匹配值
for (int i = 1, j = 0; i < m; i++) {
// 如果当前字符不匹配，则回退到上一个部分匹配值的位置
while (j > 0 && needle[i] != needle[j]) {
j = pi[j - 1];
}
// 如果当前字符匹配，则部分匹配值加 1
if (needle[i] == needle[j]) {
j++;
}
// 将部分匹配值存储到 pi 数组中
pi[i] = j;
}
// 遍历 haystack，查找 needle 的第一次出现位置
for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
// 如果当前字符不匹配，则回退到上一个部分匹配值的位置
while (j > 0 && haystack[i] != needle[j]) {
j = pi[j - 1];
}
// 如果当前字符匹配，则部分匹配值加 1
if (haystack[i] == needle[j]) {
j++;
}
// 如果部分匹配值等于 needle 的长度，则返回 haystack 中 needle 的第一次出现位置
if (j == m) {
return i - m + 1;
}
}
// 如果 haystack 中没有 needle，则返回 -1
return -1;
}
int main() {
// 定义字符串 haystack 和 needle
char haystack[] = "a";
char needle[] = "a";
// 调用 strStr 函数，查找 needle 在 haystack 中的第一次出现位置
int result = strStr(haystack, needle);
// 输出结果
printf("%d\n", result);
return 0;
}
242.有效的字母异位词
题目描述：
给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。
注意： 若 s 和 t中每个字符出现的次数都相同，则称 s 和 t互为字母异位词。
输入输出实例：
示例 1:
输入: s = "anagram", t = "nagaram" 输出: true示例 2:
输入: s = "rat", t = "car" 输出: false提示:
1 <= s.length, t.length <= 5 * 104s和t仅包含小写字母
实现原理
-
计算部分匹配表（Partial Match Table）：
- 首先计算
needle的部分匹配表，这个表用于记录needle中每个位置之前的子串的最长相等前后缀的长度。 - 部分匹配表
pi的长度与needle的长度相同，pi[i]表示needle[0...i]的最长相等前后缀的长度。
- 首先计算
-
字符串匹配：
- 使用两个指针
i和j，分别指向haystack和needle的当前字符。 - 当
haystack[i]与needle[j]匹配时，j增加，i也增加。 - 当
haystack[i]与needle[j]不匹配时，j回退到pi[j-1]的位置，即j = pi[j-1]。 - 如果
j达到needle的长度，说明找到了匹配，返回i - needle.length + 1。
- 使用两个指针
完整代码：
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h> // strcmp
// 比较函数，用于qsort排序
int cmp(const void* _a, const void* _b) {
char a = *(char*)_a, b = *(char*)_b;
return a - b;
}
// 判断两个字符串是否为字母异位词
bool isAnagram(char* s, char* t) {
int len_s = strlen(s), len_t = strlen(t);
// 如果两个字符串长度不相等，则不是字母异位词
if (len_s != len_t) {
return false;
}
// 对两个字符串进行排序
qsort(s, len_s, sizeof(char), cmp);
qsort(t, len_t, sizeof(char), cmp);
// 如果排序后的字符串相等，则是字母异位词
return strcmp(s, t) == 0;
}
int main() {
char s[] = "anagram", t[] = "nagaram";
printf("%d\n", isAnagram(s, t));
return 0;
}
拓展：qsort函数
qsort函数是C语言标准库<stdlib.h>中的一个函数，用于对数组进行排序。它是一个非常高效且方便的内置排序工具，其内部实现通常基于快速排序算法，这使得它在处理大规模数据集时表现出非常高的效率。在使用qsort函数时，需要提供四个参数，分别是要排序的数组、数组中元素的个数、每个元素的大小（字节数），以及一个比较函数。下面将详细解释如何使用qsort函数：
包含头文件
头文件引入：使用qsort前，需要在代码文件中引入<stdlib.h>头文件。
函数格式及参数详解
数组名：要排序的数组名，即数组的起始地址。
元素个数：要排序的数组中的元素个数。
元素大小：数组中每个元素的大小（字节数），例如sizeof(int)、sizeof(double)等。
排序原则：通过一个自定义的比较函数来确定排序规则。这个函数需要返回三个可能的值：负值表示第一个参数应排在第二个之前，零表示相等，正值表示第一个参数应排在第二个之后。
比较函数详解
整型数组排序：对于整型数据，比较函数可以简单地通过减法确定排序顺序。例如，升序为return *(int*)a - *(int*)b;。
浮点数和字符串排序：对于这些类型，为了避免精度损失或正确比较字符串，建议使用大于、小于或等于运算符来决定返回值。
结构体排序：如果排序的对象是结构体，比较函数需要针对结构体中的特定字段进行比较，如按照年龄或名称排序。
典型用法示例
整数数组排序：
int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25 };
int cmp(const void *a, const void *b) {
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
qsort(values, 5, sizeof(int), cmp);
结构体数组排序：
struct In {
int x;
int y;
}s[100];
int cmp(const void *a, const void *b) {
struct In *c = (struct In *)a;
struct In *d = (struct In *)b;
if(c->x != d->x) return c->x - d->x;
return d->y - c->y;
}
qsort(s, 100, sizeof(s[0]), cmp);
此外，为了确保在使用qsort函数时能够获得最佳实践，以下是一些额外的提示和建议：
当排序的结构体或其他复杂类型时，确保比较函数正确地处理了所有可能的排序键。
考虑到qsort是一个不稳定的排序算法，如果需要稳定排序（即值相同的情况下保持原始顺序），则应考虑其他选项，如Merge Sort。
在处理大量数据时，注意内存使用和性能优化。尽管qsort非常高效，但在某些情况下，特定的排序算法可能会更适合特定的数据集或应用场景。