一、需求描述
输入两个字符串，编写程序获取这两个字符串的***个最长公共子串。
例如，输入的字符串为“abcdef”和“fecdba”，那么这两个字符串的***个最长公共子串为“cd”。
二、算法设计
我们可以首先寻找两个字符串中的***个相等的字符，然后分别向后移动来比较对应位置的字符是否相等。
即如果字符串1为“1234abcd”，字符串2为“abd”，那么首先发现字符串1中的第五个字符“a”与字符串2中的***个字符“a”相等，接着字符串1中的第六个字符“b”与字符串2中的第二个字符“b”相等，再接着发现字符串1中的第七个字符“c”与字符串2中的第三个字符“d”不相等，此时比较结束。也就是说字符串1和字符串2的最长公共子串为“ab”。
三、特殊流程考虑
在编写程序的过程中，我们要对输入的字符串的长度及格式多做考虑，如：
1.如果输入的两个字符串之一含有中文字符，那么程序直接返回而不执行后续流程。
2.如果输入的两个字符串之一含有空格，那么程序获取空格之前的字符串进行后续操作。
四、程序代码
- /**********************************************************************
- * 版权所有 (C)2016, Zhou Zhaoxiong。
- *
- * 文件名称： GetLCS.c
- * 文件标识： 无
- * 内容摘要： 寻找两个字符串的最长公共子串
- * 其它说明： 例如, "abcdef"和"bcf"的最长公共子串是"bc"
- * 当前版本： V1.0
- * 作 者： Zhou Zhaoxiong
- * 完成日期： 20160322
- *
- **********************************************************************/
- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <stdlib.h>
- // 重新定义数据类型
- typedef signed char INT8;
- typedef int INT32;
- typedef unsigned int UINT32;
- // 函数声明
- void GetLCSOfTwoStr(INT8 *pszInputStr1, INT8 *pszInputStr2);
- /**********************************************************************
- * 功能描述： 主函数
- * 输入参数： 无
- * 输出参数： 无
- * 返 回 值： 0-执行成功 其它-执行失败
- * 其它说明： 无
- * 修改日期 版本号 修改人 修改内容
- * ---------------------------------------------------------------------
- * 20160322 V1.0 Zhou Zhaoxiong 创建
- ***********************************************************************/
- INT32 main()
- {
- INT8 szInputStr1[100] = {0};
- INT8 szInputStr2[100] = {0};
- UINT32 iPosFlag = 0;
- printf("Please input string1: \n");
- scanf("%s", szInputStr1);
- printf("InputStr1=%s\n", szInputStr1);
- printf("Please input string2: \n");
- scanf("%s", szInputStr2);
- printf("InputStr2=%s\n", szInputStr2);
- // 先判断是否有中文字符
- for (iPosFlag = 0; iPosFlag < strlen(szInputStr1); iPosFlag ++)
- {
- if (szInputStr1[iPosFlag] < 0) // 小于0则表示含有中文字符
- {
- printf("%s has Chinese character, please check!\n", szInputStr1);
- return -1;
- }
- }
- for (iPosFlag = 0; iPosFlag < strlen(szInputStr2); iPosFlag ++)
- {
- if (szInputStr2[iPosFlag] < 0) // 小于0则表示含有中文字符
- {
- printf("%s has Chinese character, please check!\n", szInputStr2);
- return -1;
- }
- }
- // 再调用函数获取两个字符串的最长公共子串
- GetLCSOfTwoStr(szInputStr1, szInputStr2);
- return 0;
- }
- /**********************************************************************
- * 功能描述： 获取两个字符串的最长公共子串
- * 输入参数： pszInputStr1-输入字符串1
- pszInputStr2-输入字符串2
- * 输出参数： 无
- * 返 回 值： 无
- * 其它说明： 无
- * 修改日期 版本号 修改人 修改内容
- * ---------------------------------------------------------------------
- * 20160322 V1.0 Zhou Zhaoxiong 创建
- ***********************************************************************/
- void GetLCSOfTwoStr(INT8 *pszInputStr1, INT8 *pszInputStr2)
- {
- UINT32 iInnerLoopFlag = 0;
- UINT32 iOutterLoopFlag = 0;
- UINT32 iPosFlag = 0;
- UINT32 iLCSLen = 0;
- INT32 iStartPos = -1;
- INT8 szLCS[100] = {0};
- if (pszInputStr1 == NULL || pszInputStr2 == NULL)
- {
- return;
- }
- for (iOutterLoopFlag = 0; iOutterLoopFlag < strlen(pszInputStr1); iOutterLoopFlag ++)
- {
- for (iInnerLoopFlag = 0; iInnerLoopFlag < strlen(pszInputStr2); iInnerLoopFlag ++)
- {
- if (pszInputStr1[iOutterLoopFlag] == pszInputStr2[iInnerLoopFlag])
- {
- for (iPosFlag = 1; pszInputStr1[iOutterLoopFlag+iPosFlag] != '\0'; iPosFlag ++)
- {
- if (pszInputStr1[iOutterLoopFlag+iPosFlag] != pszInputStr2[iInnerLoopFlag+iPosFlag]) // 遇到不相等的字符, 则退出比较
- {
- break;
- }
- }
- if (iLCSLen < iPosFlag)
- {
- iLCSLen = iPosFlag;
- iStartPos = iOutterLoopFlag;
- }
- }
- }
- }
- if (iStartPos == -1)
- {
- memset(szLCS, 0x00, sizeof(szLCS));
- }
- else
- {
- memcpy(szLCS, &pszInputStr1[iStartPos], iLCSLen);
- }
- if (iLCSLen > 0)
- {
- printf("%s和%s的最长公共子串是:%s, 其长度是:%d\n", pszInputStr1, pszInputStr2, szLCS, iLCSLen);
- }
- else
- {
- printf("%s和%s无公共子串!\n", pszInputStr1, pszInputStr2);
- }
- }
五、程序测试
我们将编写好的程序“GetLCS.c”上传到Linux机器，并使用“gcc -g -o GetLCS GetLCS.c”命令对该程序进行编译，生成“GetLCS”文件。下面对程序进行详细的测试。
1.输入字符串1为“abcdef”，字符串2为“hijkabm”时，程序运行情况如下：
- Please input string1:
- abcdef
- InputStr1=abcdef
- Please input string2:
- hijkabm
- InputStr2=hijkabm
- abcdef和hijkabm的最长公共子串是:ab, 其长度是:2
2.输入字符串1为“1234!@#”，字符串2为“5678!@#1”时，程序运行情况如下：
- Please input string1:
- 1234!@#
- InputStr1=1234!@#
- Please input string2:
- 5678!@#1
- InputStr2=5678!@#1
- 1234!@#和5678!@#1的最长公共子串是:!@#, 其长度是:3
3.输入字符串1为“123你们好”，字符串2为“123”时，程序运行情况如下：
- Please input string1:
- 123你们好
- InputStr1=123你们好
- Please input string2:
- 123
- InputStr2=123
- 123你们好 has Chinese character, pleasecheck!
4.输入字符串1为“123abc”，字符串2为“abd ef”时，程序运行情况如下：
- Please input string1:
- 123abc
- InputStr1=123abc
- Please input string2:
- abd ef
- InputStr2=abd
- 123abc和abd的最长公共子串是:ab, 其长度是:2
5.输入字符串1为“abcdef”，字符串2为“123456”时，程序运行情况如下：
- Please input string1:
- abcdef
- InputStr1=abcdef
- Please input string2:
- 123456
- InputStr2=123456
- abcdef和123456无公共子串!
六、需求扩展
基于本文中的需求和程序，我们可考虑对需求进行以下扩展：
1.如果两个字符串有多于一个最长公共子串，则都要将它们输出，即如果字符串1为“1234abcd”，字符串2为“abd12”，那么程序输入的最长公共子串为“12”和“ab”。
2.不限制输入字符串中不能出现中文字符，即如果字符串1为“我们123”，字符串2为“我们”，那么最长公共子串为“我们”。
【本文是51CTO专栏作者周兆熊的原创文章，作者微信公众号：周氏逻辑(logiczhou)】
