Символьные массивы в языке С. Работа со строками

Задание 2

Пример 3. Напишите программу преобразования десятичной системы счисления в двоичную. Исходное десятичное число считайте целым без знака.

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

int main (void) {
	const char D[] = {
		'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'};
	    int newNumber[80];
		long int inputNumber;
		int i = 0, base = 2;
	printf("\n\t Enter a positive integer: ");
		scanf_s("%ld", inputNumber);
// Прямой процесс преобразования десятичного числа в двоичное
		do {
			newNumber[i] = inputNumber % base;
			++i;
			inputNumber /= base;
		} while ( inputNumber != 0 );

//Запись преобразованного числа в обратном порядке
		printf("\n\t Result after conversion: ");	
for (--i; i >= 0; --i)
		printf("%d", newNumber[i]);
	
	printf("\n\n Press any key: ");
	_getch();
	return 0;
}

В программе использован квалификатор (спецификатор) типа const, который указывает компилятору, что символьный массив не может изменяться в программе.

Результат выполнения программы показан на рис 6.3.

Задание 3

Пример 4. С помощью функции strcat() присоедините одну строку к другой с пробелом и без.

Пусть имеются строки str1 и str2. Функция strcat() присоединяет к строке str1 копию строки str2 и завершает строку str1 нулевым символом. Процесс присоединения называется конкатенацией.

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#define N 79

int main (void) {
	char str1[N+1], str2[N+1];

	printf("\n\t Print 1 string of characters: ");
     gets_s(str1, N); // для MS Visual Studio

	printf("\t Print 2 string of characters: "); 	gets_s(str2, N); // для MS Visual Studio

	strcat_s(str1, N, str2); // для MS Visual Studio
	printf("\n\t Result after concatenation: %s\n", str1);
	
     printf("\n Press any key: ");
	_getch();
	return 0; }

Возможный результат выполнения программы показан на рис 6.4.

Задание 4

Пример 5. Для заданного двухмерного символьного массива сравните длину каждой строки друг с другом и вывести результат сравнения: 1-я строка меньше или больше 2-й строки, строки равны между собой.

Для сравнения двух строк используем библиотечную функцию strcmp(), которая сравнивает в лексикографическом порядке две строки и возвращает целое значение, зависящее от результата сравнения [6.2]. Если первая строка меньше второй, то возвращается значение меньше нуля, если строки равны (по длине), то возвращается нуль, если первая строка больше второй, то возвращается число больше нуля.

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h> // Для функции strcmp()

#define n 2
#define m 80

int main (void)
{
          int i, x;
		char str[n][m] = {
		"hello,",
		"Hello," 	};

	printf("\n\t Array of strings:\n");
for (i = 0; i < n; ++i)
printf("\t %d) %s\n\t (Length: %d)\n", i+1, str[i], strlen(str[i]));

printf("\n\t Comparision of lines: ");
for (i = 0; i < (n - 1); ++i)
{x = strcmp(str[i], str[i+1]);
printf("\n\t Return the function of \"strcmp()\": %d", x);
 
if (x == 0)
printf("\n Line %d is equal to %d?nd line.", i+1, i+2);
 
else if (x > 0)
printf("\n Line %d is not equal to %d?nd line.", i+1, i+2);
  
else if (x < 0)
printf("\n Line %d is not equal to %d-nd line.", i+1, i+2);
}
	printf("\n\n Press any key: ");
	_getch();
	return 0; 
}

Результат выполнения программы показан на рис 6.5.

Задание 5

Пример 6. Напишите программу создания символьного трехмерного массива, когда, например, на одной странице имеются три строки и на второй странице имеются также три строки. Предусмотрите изменение регистра в выводе на экран строк, когда строчные буквы становятся прописными и наоборот.

Для перевода регистра используем библиотечные функции tolower() и toupper() с подключением библиотеки <ctype.h>.

Программный код решения примера:

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

#define n 3
#define m 2
#define N 79

int main (void)
 {	
int i, k; 
// Определение и инициализация символьного массива
	char str[n][m][N] = {
		{"department: fet", "Specialization: acouY"},
		{"Course: 1st", "SURNAME: ivAnov"},
		{"Group: 141", "nAmE: Peter"}
	};
// Построчный вывод 1-й страницы
	printf("\n\t 1?st page:\n");
	for (i = 0; i < n; ++i){
		printf("\t");
		printf("%s\n", str[i]);
	}

// Посимвольный вывод 2-й страницы	
printf("\n\t 2?nd page:\n");
for (i = 0; i < n; ++i) {
printf("\t");
	for (k = 0; k < N; ++k)
printf("%c", toupper(str[i][m-1][k])); // или tolower()
}

		printf("\n\n Press any key: ");
	_getch();
	return 0;
}

В программе используется трехмерный массив размера 3 $$\times$$ 2 $$\times$$ 80. Это означает, что прямоугольная таблица (массив) данных размера 3 $$\times$$ 80 как бы скрепляется 2 раза, например, по заданному числу страниц. Следует обратить внимание на вывод страниц. В первом случае используется построчный вывод со спецификатором %s, а во втором – посимвольный вывод со спецификатором %c. Кроме того, в первом случае к заданному массиву обращение происходит только по одной размерности, а во втором – используются все три размерности массива. Третий размер – число 80 – взят для того, чтобы строки умещались на всей ширине дисплея.

Результат выполнения программы показан на рис 6.6.

Задание 6

Пример 7. В символьной строке находятся слова и два числа, разделенные пробелами или запятыми. Выделите из строки слова и числа, разместите их в отдельных массивах. При этом считанные числа и слова разместите в дополнительных символьных массивах. Выведите значения сформированных символьных массивов. Произведите преобразование строковых (символьных) чисел к числам с плавающей точкой (тип double ). Если после десятичной точки находится нуль (или нули), то число определите как целое, в противном случае – как число с плавающей точкой, т.е. типа double.

Для решения примера используем библиотечные функции isalpfa() для определения буквы во входном потоке (с подключением библиотеки ctype.h ), isspace() – для определения пробелов во входном потоке (с подключением библиотеки ctype.h ), isdigit() – для определения цифры во входном потоке (с подключением библиотеки ctype.h ), atof() – для преобразования строки чисел в число с плавающей точкой (с подключением библиотеки stdlib.h ), atoi() – для преобразования строки чисел в целое число (с подключением библиотеки stdlib.h ), modf() – для выделения целой и дробной части числа (с подключением библиотеки math.h ), strlen() – для определения длины строки (с подключением библиотеки string.h ).

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
#define N 79

int main (void)  {
	double r = 0.0, b3, b4; 
int i, j, k, m, n, A[N], n2, n3, n4; 
    char str[N], str2[N], str3[N], str4[N];
// Множественная инициализация	
i = j = k = m = 0;

// Обнуление символьных массивов
for (n2 = 0; n2 < N; ++n2)
		str2[n2] = 0;
	for (n3 = 0; n3 < N; ++n3)
		str3[n3] = 0;
	for (n4 = 0; n4 < N; ++n4)
		str4[n4] = 0;

	printf("\n\t Print line with 2-nd numbers:\n\t ");
gets_s(str, sizeof(str)/sizeof(str[0]));

printf("\n\t The line is:\n");
printf("\t %s\n", str);

while (str[i] != '\0') {
if ( isalpha(str[i]) || isspace(str[i]) )
str2[j++] = str[i];
else if (isdigit(str[i]) || str[i] == '.')
A[k++] = i; // массив индексов цифр потока
else
str2[j++] = str[i];
++i; }

printf("\n\t A string of words and symbols:\n\t"); puts(str2);
if (k > 0)
 {
n = 0;
for (i = 0; i < k; ++i){
if (A[i + 1] - A[i] == 1 )
str3[n++] = str[A[i]];

else if (A[i+1] - A[i] > 1)
{m = A[i+1]; str3[n++] = str[A[i]]; break;}
}
}
printf("\n");
if (n > 0) { 
r = modf(atof(str3), b3);
if (!r) // если не нуль
printf("\t The number is an integer: %d", atoi(str3));
else 
printf("\t The number is real (double): %lf\n", atof(str3));
}

if (m > 0 ) {
j = 0;
for (i = m; i <= A[k - 1]; ++i)
str4[j++] = str[i];
r = modf(atof(str4), b4);
if (!r) // если не нуль

printf("\t The number is an integer: %d", atoi(str4));
else 
printf("\t The number is real (double): %lf\n", atof(str4));
}
	printf("\n\n Press any key: ");
	_getch();
	return 0;
}

В программе функция modf() возвращает величину дробной части числа (переменная r ) и целой части (от переменных b3, b4 взяты их адреса, т.е. b3, b4 ). Анализ массива с индексами цифр исходного символьного массива дает возможность выделить индексацию двух чисел входного потока. Функция gets_s() автоматически добавляет символ конца строки '\0', поэтому при объявлении размерности символьного массива следует предусмотреть одно место для '\0'. Для переносимости программ размерность массива в функции gets_s() определена с помощью функции sizeof().

Возможный результат выполнения программы показан на рис 6.7.

Задание 7

Пример 8. Напишите программу, в которой генерируется строка символов заданного размера (более трех) и для которой определяется подстрока из трех символов, вводимой пользователем. В случае, когда подстрока не обнаружена, предусмотреть генерирование случайной строки поиска 1000 раз, и программа должна искать подстроку до первого совпадения.

Программный код решения примера:

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main (void) {
	int i, j, k, n,
		N = 1000,
		numA, numZ,
		in,
		ch_box[3];

	char str[16],
		str2[4];

	srand((unsigned)time(NULL));
	numA = (int)'a'; // числовой код латинской буквы а
	numZ = (int)'z'; // числовой код латинской буквы z

	printf("\n Enter a string of 3 letters: ");
	in = scanf_s("%s", str2, sizeof(str2));
	if ( in == 0 )
	{
		printf("\n Error input. Print any key: ");
		_getch();
		exit(1);
	}
	printf("\n\t substring is \"%s\"\n", str2);

	for (n = 0; n < N; n++) {
		for (i = 0; i < 15; i++)
			str[i] = numA + rand() % (numZ - numA) + 1; 
		str[i] = '\0';

		k = 0;
		for (i = 0; i < 13; i++)
if (str2[0] == str[i]  str2[1] == str[i+1]  \
    str2[2] == str[i+2])
			{
ch_box[0] = i; ch_box[1] = i+1; ch_box[2] = i+2;
     k++;
	break; }

			if (k > 0)
				break;
	}

	if (k == 0)
		printf("\n\t \"%s\" not found", str2);
	else
 printf("\n Substring \"%s\" found at positions %d, %d, %d", \
 str2, ch_box[0]+1, ch_box[1]+1, ch_box[2]+1);

	puts("\n");
	for (k = 0; k < 15; k++)
		printf(" %3d)", k+1);
	puts("");
	for (j = 0; j < 15; j++)
		printf(" %3c ", str[j]);

	printf("\n\n ... Press any key: ");
	_getch();
	return 0;
}

букв. Интервал чисел определяется между кодом буквы 'a' и кодом буквы 'z'.

Возможный положительный результат выполнения программы показан на рис 6.8.

Задание 8

Контрольные вопросы