替换字符串中的空格

题目：实现一个函数，要求吧字符串中的所有空格替换成“%20”。例如“hello world "  ——>  ”hello%20world%20"

实际背景：在网络编程中，如果URL参数中含有特殊的字符，如空格、'#'等，导致服务器端无法识别时，就把这些特殊的字符转换成可以识别的字符。规则：%加上十六进制的ascii码，例如‘#’的ascii码是0x23(16进制)，就替换成%23,看下图地址栏中，输入“hello#hao"

           

分析：

注意：在c语言中存字符串最后一位是认为”\0“的，例如a[] = "12",那么a的长度为3，a[0]='1',a[1]='2',a[2]='\0',‘\0’是空字符，其ascii码为0如下图。相比之下：b[] = {'1', '2'}长度则为2.

          

思路一：可以再造一个数组，遇到空格就替换成”%20“这样就造成了空间的浪费，可以实现但不是最佳

思路二：

• 从前往后：在原基础上进行替换（当然前提是空间足够），如果从前往后遇到空格就替换，必然会对原来的字符造成覆盖，不可以实现。
• 从后往前：如果倒着遇到空格就往后移动同时替换，那么如果全部是空格，那势必造成时间复杂度为O(n²)的开销。可以实现，但不是最佳

思路三：因为把空格替换为”%20“，每次替换多2个字符，因此可以统计出字符串中空格的总个数，然后新数组大小为  “原数组大小 + 2*空格数 ”。从后往前处理：遇到非空格，直接搬到后面，遇到空格替换为”%20“. 直到待插入位置指针和原数组为指针重合位置。图示如下:

 参考代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAXLEN 100
void ReplaceBlack(char *p)
{
  if (p != NULL)
  {
    int i, end, pos ,size_black = 0;
    size_t  lenold = strlen(p), lennew;
    
    for (i=0; i != lenold; i++)
    {
        if (p[i] == ' ')
            size_black++;
    }
    lennew = lenold + 2 * size_black;
    if(lennew > MAXLEN)
        return;
    pos = lennew-1;
    end = lenold-1;
    while(pos != end)
    {
        if (p[end] != ' ')
            p[pos--] = p[end--];
        else
        {
            p[pos--] = '0';
            p[pos--] = '2';
            p[pos--] = '%';
            end--;
        }
    }//while
  }
}

int main()
{
    char *a = (char*)malloc(sizeof(char) * MAXLEN);
    if(NULL != a)
    {
        strcpy(a, "hell world ");
        ReplaceBlack(a);
        printf("%s\n", a);
        free(a);
    }
    return 0;
}

运行结果：

这样实现的时间复杂度为O(n)，又不浪费多余的空间。

举一反三：

有两个排好序（升序）的两个数组A1,A2，如何高效的把A2的元素复制到A1的后边（假设A1后边有足够的空间）

思路相同

• 先看看两个数组总共的空间大小，知道了需要数组A1的总共的元素个数
• A1和A2同时从后往前处理，比较大的放在A1新的最后位置
• 重复处理，直到A2中没有元素了，这是复制完了

参考代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int  ReplaceBlack(int *a, int *b, int lena, int lenb, int length)
{
    int i, token = 0;
    int total = lena + lenb;
    if (a != NULL && b != NULL && (total <= length))
    {
        lena--;
        lenb--;
        i = total - 1;
        while(lena != -1 && lenb != -1)
        {    
            if(a[lena] >= b[lenb])
                a[i--] = a[lena--];
            else
                a[i--] = b[lenb--];
        }
        while(lenb != -1)
            a[i--] = b[lenb--];

        token = 1;
    }
    return token;   
}

int main()
{
    int length = 100;
    int i, a[100] = {1, 2, 3, 5}, b[] = {0, 4, 7};
    int lena = 4, lenb = 3;
    if(0 ！= ReplaceBlack(a, b, lena , lenb, length))
        for(i = 0; i< lena+lenb; i++)
            printf("%d\n", a[i]);

    return 0;
}

 注意几个技术细节问题

1.strlen与sizeof的区别与联系

• 两者返回类型都是size_t
• strlen是字符串函数，sizeof是运算符
• sizeof可以把类型当做参数，例如sizeof(int),strlen()对象只能是指向字符串类型的指针
• 数组做sizeof参数不退化，传递给strlen()就退化为指针了。例如char a[] = "12" sizeof(a) = 3*1 = 3,此时a指数组; strlen(a) = 3，此时a指指针

        数组作为参数传递给函数时，传递的是指针不是数组。例如fuc(char *a),在函数中计算sizeof(a) 是指针的大小4（32位系统）或8（64位系 统）

程序演示

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void fuc1(char *p)
{
    printf("fuction:%s\n", p);
    printf("fuction:sizeof:%lu,strlen:%lu\n", sizeof(p), strlen(p));
}
int main()
{
    char d[] = "hello";
    printf("main:%s\n", d);
    printf("main:sizeof:%lu,strlen:%lu\n", sizeof(d), strlen(d));
    fuc1(d);
    return 0;
}

结果

      

• sizeof在编译时就决定了，而strlen（）函数在计算时才得出

2. 动态数组和静态数组的区别

声明

    动态数组如：char *a = (char *)malloc(sizeof(char) * 100);  由程序员自己分配空间

    静态数组如：char a[100];由操作系统非配空间

初始化

   在声明中静态数组是可以的，如：char a[100]=”hello",但是动态的不可以。

主要涉及到molloc()\free()的理解和堆栈，下边地址介绍的相当详细：

浅谈C中的malloc和free：http://www.bccn.net/Article/kfyy/cyy/jszl/200608/4238.html

堆栈（百度百科）：http://baike.baidu.com/view/93201.htm