【字符串处理算法】回文判断的算法设计及C代码实现-回文数字符串判断

一、需求描述

输入一个字符串，编写程序判断这个字符串是否是回文串。

为了便于说明，设定输入的字符串分为中文字符串和非中文字符串两种。其中，中文字符串中仅包含中文字符，非中文字符串中不包含中文字符。

所谓回文串，是指正读和反读都一样的字符串。下面举几个例子予以说明：

1.“level”是一个非中文字符的回文串，因为正读和反读都是“level”。

2.“Good”不是一个非中文字符的回文串。

3.“我爱我”是一个中文字符的回文串，因为正读和反读都是“我爱我”。

4.“我爱你”不是一个中文字符的回文串。

二、算法设计

对于非中文字符的回文串的判断比较简单，我们只要以字符串的中间为原点，比较前后对应的字符是否相等就可以了;但对于中文字符的回文串的判断要复杂一点，因为一个中文字符占两个字节，我们不能采用非中文字符的回文串的判断方法，而是应该先单独获取每个中文字符，然后再比较一前一后两个字符是否相等。

程序的总体流程如图1所示。

图1 程序的总体流程

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.如果输入的字符串中只有一个字符，那么程序直接返回，不执行后续流程，因为回文串中至少有两个及以上的字符。

2.如果输入的中文串中含有非中文字符，或者是输入的非中文串中含有中文字符，那么程序直接返回，不执行后续流程。

四、程序代码

/********************************************************************** 
* 版权所有 (C)2016, Zhou Zhaoxiong。 
* 
* 文件名称： PalindromicString.c 
* 文件标识： 无 
* 内容摘要： 回文判断 
* 其它说明： 形如madam, php, 2992, 1234321这样的串就是回文串 
* 当前版本： V1.0 
* 作    者： Zhou Zhaoxiong 
* 完成日期： 20160222 
* 
**********************************************************************/ 
#include <stdio.h> 
 
 
// 重新定义数据类型 
typedef signed   char  INT8; 
typedef          int   INT32; 
typedef unsigned int   UINT32; 
 
// 全局变量声明, 用于存放汉字, ***支持100个汉字 
INT8   gszStrCharArray[101][5] = {0};   
UINT32 giCharNum               = 0; 
 
 
// 函数声明 
void JudgePalindromicString(INT8 *pszInputStr, UINT32 iInputStrLen, UINT32 iStrType); 
void GetChineseChars(INT8 *pszInputStr); 
INT32 JudgeStrFormat(INT8 *pszInputStr, UINT32 iStrType); 
 
 
/********************************************************************** 
* 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 
* --------------------------------------------------------------------- 
* 20160222        V1.0     Zhou Zhaoxiong      创建 
***********************************************************************/ 
INT32 main() 
{ 
    UINT32 iStrType        = 0; 
    INT32  iRetVal         = 0; 
    INT8   szInputStr[100] = {0}; 
 
    printf("Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): \n"); 
    scanf("%d", &iStrType); 
     
    printf("Please input the string: \n"); 
    scanf("%s", szInputStr); 
 
    // 判断输入的字符串是中文字符串或者是非中文字符串 
    iRetVal = JudgeStrFormat(szInputStr, iStrType); 
    if (iRetVal != 0) 
    { 
        return -1; 
    } 
 
    if (iStrType == 1)     // 如果输入的是中文串, 则先获取各个中文字符 
    { 
        GetChineseChars(szInputStr); 
 
        if (giCharNum <= 1)    // 只输入了一个字符, 直接返回 
        { 
            printf("%s has only one character, please check!\n", szInputStr); 
            return -1;  
        } 
    } 
    else if (iStrType == 2) 
    { 
        if (strlen(szInputStr) <= 1)  // 只输入了一个字符, 直接返回 
        { 
            printf("%s has only one character, please check!\n", szInputStr); 
            return -1;  
        } 
    } 
  
    // 判断输入的字符串是否为回文串 
    JudgePalindromicString(szInputStr, strlen(szInputStr), iStrType); 
 
    return 0;             
} 
 
 
/********************************************************************** 
* 功能描述：判断输入的字符串是否为回文串 
* 输入参数：pszInputStr-输入的字符串 
            iInputStrLen-输入的字符串的长度 
            iStrType-输入的字符串的类型 
* 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 
* ------------------------------------------------------------------- 
* 20160222       V1.0      Zhou Zhaoxiong      创建 
***********************************************************************/ 
void JudgePalindromicString(INT8 *pszInputStr, UINT32 iInputStrLen, UINT32 iStrType) 
{ 
    UINT32 iPosFlag   = 0; 
 
    if (NULL == pszInputStr) 
    { 
        return; 
    } 
 
    if (iStrType == 1)     // 中文字符串 
    { 
        for (iPosFlag = 0; iPosFlag < giCharNum/2; iPosFlag ++) 
        { 
            if (strcmp(gszStrCharArray[iPosFlag], gszStrCharArray[giCharNum-1-iPosFlag]) != 0)   // 有对应字符不相等 
            { 
                printf("%s is not a palindromic string!\n", pszInputStr); 
                return; 
            } 
        } 
    } 
 
    if (iStrType == 2)     // 非中文字符串 
    { 
        // 从中间分开, 一前一后两个字符互相比较, 如果全部对应相等, 则是回文串 
        for (iPosFlag = 0; iPosFlag < iInputStrLen/2; iPosFlag ++) 
        { 
            if (pszInputStr[iPosFlag] != pszInputStr[iInputStrLen-1-iPosFlag])   // 有对应字符不相等 
            { 
                printf("%s is not a palindromic string!\n", pszInputStr); 
                return; 
            } 
        } 
    } 
 
    printf("%s is a palindromic string!\n", pszInputStr); 
 
    return; 
} 
 
 
/********************************************************************** 
* 功能描述：获取输入的字符串中的每个中文字符 
* 输入参数：pszInputStr-输入的字符串 
            iInputStrLen-输入的字符串的长度 
* 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 
* ------------------------------------------------------------------- 
* 20160222       V1.0      Zhou Zhaoxiong      创建 
***********************************************************************/ 
void GetChineseChars(INT8 *pszInputStr) 
{ 
    UINT32 iPosFlag = 0; 
     
    if (NULL == pszInputStr) 
    { 
        return; 
    } 
 
    memset(gszStrCharArray, 0x00, sizeof(gszStrCharArray)); 
    giCharNum = 0; 
     
    while (iPosFlag < strlen(pszInputStr)) 
    { 
        snprintf(gszStrCharArray[giCharNum], sizeof(gszStrCharArray[giCharNum])-1, "%c%c", pszInputStr[iPosFlag], pszInputStr[iPosFlag+1]); 
 
        iPosFlagiPosFlag = iPosFlag + 2;    // 每个中文字符占两个字节 
         
        giCharNum ++; 
    } 
} 
 
 
/********************************************************************** 
* 功能描述：判断输入的字符串的格式是否正确 
* 输入参数：pszInputStr-输入的字符串 
            iStrType-输入的字符串的类型 
* 输出参数：无 
* 返 回 值：0-格式正确 其它-格式不正确 
* 其它说明：无 
* 修改日期       版本号        修改人          修改内容 
* ------------------------------------------------------------------- 
* 20160222       V1.0      Zhou Zhaoxiong      创建 
***********************************************************************/ 
INT32 JudgeStrFormat(INT8 *pszInputStr, UINT32 iStrType) 
{ 
    UINT32 iPosFlag  = 0; 
     
    if (NULL == pszInputStr) 
    { 
        return -1; 
    } 
 
    if (iStrType == 1)    // 先判断中文字符串 
    { 
        for (iPosFlag = 0; iPosFlag < strlen(pszInputStr); iPosFlag ++) 
        { 
            if (pszInputStr[iPosFlag] >= 0)     // 不小于0则表示含有非中文字符 
            { 
                printf("%s has non-Chinese character, please check!\n", pszInputStr); 
                return -2; 
            } 
        } 
    } 
    else if (iStrType == 2)    // 再判断非中文字符串 
    { 
        for (iPosFlag = 0; iPosFlag < strlen(pszInputStr); iPosFlag ++) 
        { 
            if (pszInputStr[iPosFlag] < 0)     // 小于0则表示含有中文字符 
            { 
                printf("%s has Chinese character, please check!\n", pszInputStr); 
                return -3; 
            } 
        } 
    } 
    else 
    { 
        printf("Please input the right string type!\n"); 
        return -4;  
    } 
 
    return 0; 
}

五、程序测试

我们将编写好的程序“PalindromicString.c”上传到Linux机器，并使用“gcc -g -o PalindromicStringPalindromicString.c”命令对该程序进行编译，生成“PalindromicString”文件。下面对程序进行详细的测试。

1.输入中文字符串为“人上人”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
1 
Please input the string: 
人上人 
人上人 is a palindromic string!

2.输入中文字符串为“我是谁”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
1 
Please input the string: 
我是谁 
我是谁 is not a palindromic string!

3.输入非中文字符串为“level”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
2 
Please input the string: 
level 
level is a palindromic string!

4.输入非中文字符串为“good”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
2 
Please input the string: 
good 
good is not a palindromic string!

5.输入字符串为“你好good”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
1 
Please input the string: 
你好good 
你好good has non-Chinese character, pleasecheck!

6.输入字符串为“good好”时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
2 
Please input the string: 
good好 
good好 has Chinese character, pleasecheck!

7.输入字符串类型非1或2时，程序运行情况如下：

Please input the string type(1:中文字符串,2:非中文字符串): 
3 
Please input the string: 
goog 
Please input the right string type!

可见，对于上面考虑到的几种特殊情况，程序均能做出正确的处理。

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.不限制输入的字符串中只能是中文串或者非中文串，可以是中文字符和非中文字符的混合串。

2.当输入的字符串中是非中文串时，要求该字符串的字符个数为偶数。即要求形如“goog”这样的字符串为回文串，而像“level” 这样的字符串不为回文串。

【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)】

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