【C语言】字符串和 ctype.h 中的函数练习

前面总结了有关字符串和ctype.h的文章，接下来就以几个例子来练习一下，以巩固之前的基础概念。

注意：以下示例都有更简单更高效的解决方法，但本次仅以巩固基础为目的，所以方法可能稍作繁琐

Leetcode 344.反转字符串

编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例 1：
输入：s = [“h”,“e”,“l”,“l”,“o”]
输出：[“o”,“l”,“l”,“e”,“h”]
示例 2：
输入：s = [“H”,“a”,“n”,“n”,“a”,“h”]
输出：[“h”,“a”,“n”,“n”,“a”,“H”]

提示：

1 <= s.length <= 105
s[i] 都是 ASCII 码表中的可打印字符

/*
	将首尾数据互换，直至逼近中间的一个或两个数据，这样即可完成反转字符串	
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h> // for strlen

// 利用传址的方式实现数据互换（不可以用传值方式）
void swap(char *a, char *b){
	char c = *a;
    *a = *b;
	*b = c;
}

void reverseString(char* s, int sSize) {
	for (int i = 0; i < sSize / 2; i++){
	       swap(s + i, s + sSize - i - 1);
	}
}

int main(){
	char s[] = "This is a Test";
	printf("Primary string: %s\n", s);
	int size = strlen(s);
		
	reverseString(s, size);
	printf("Reverse string: %s\n", s);
		
	return 0;
}

输出结果

2. Leetcode 125. 验证回文串

如果在将所有大写字符转换为小写字符、并移除所有非字母数字字符之后，短语正着读和反着读都一样。则可以认为该短语是一个回文串 。字母和数字都属于字母数字字符。 给你一个字符串 s，如果它是回文串，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：
输入: s = “A man, a plan, a canal: Panama”
输出：true
解释：“amanaplanacanalpanama” 是回文串。
示例 2：
输入：s = “race a car”
输出：false
解释：“raceacar” 不是回文串。
示例 3：
输入：s = " "
输出：true
解释：在移除非字母数字字符之后，s 是一个空字符串 “” 。
由于空字符串正着反着读都一样，所以是回文串。

提示：

1 <= s.length <= 2 * 105
s 仅由可打印的 ASCII 字符组成

/*
	1. 首先通过函数filter_ch将含有标点符号、空白字符的字符串
			转为一个只含有小写字母和数字的字符串
	2. 首尾字符一样的，直至逼近中间的一个和两个全部一样，那么就是回文的 
*/


#include <stdio.h>
#include <ctype.h> // 之前总结的
#include <stdbool.h> // 以后开一个新章节介绍
#include <string.h> // for strlen 计算字符串长度

// 利用传址方式，将源字符串中的所有字母转为小写字母
void filter_ch(char *s) {
    int i = 0, j = 0;
    while(s[i]) {
        if(isalnum(s[i])) { // 等价 isalpha(s[i]) || isdigit(s[i])
            s[j] = tolower(s[i]);
            j++;
        }
        i++;
    }
    s[j] = '\0';
}

bool isPalindrome(char* s) {
    filter_ch(s);
    int size = strlen(s); // 计算的是纯小写字母的长度
    for (int i = 0; i < size / 2; i++) {
        if (*(s + i) != *(s + size - i - 1)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main() {
    char s[100] = "A man, a plan, a canal: Panama";

    if (isPalindrome(s)) {
        printf("The string is a palindrome.\n");
    } else {
        printf("The string is not a palindrome.\n");
    }

    return 0;
}

3. Leetcode 709. 转换成小写字符

给你一个字符串 s ，将该字符串中的大写字母转换成相同的小写字母， 返回新的字符串。

示例 1：
输入：s = “Hello”
输出：“hello”
示例 2：
输入：s = “here”
输出：“here”
示例 3：
输入：s = “LOVELY”
输出：“lovely”

提示：

1 <= s.length <= 100
s 由 ASCII 字符集中的可打印字符组成

/*
	直接用tolower函数就行了   哈哈哈开句玩笑
	下面有具体的实现方法
*/


#include <stdio.h>
#include <string.h> // for strlen 计算字符串长度

// tolower 函数的实现方法
int my_tolower(int c) {
    if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
        c += 'a' - 'A'; // 字符型是以ASCII码的形式存储的
    }
    
    return c;
}

char* toLowerCase(char* s) {
    int size = strlen(s);
    for (int i = 0; i < size; i++){
        s[i] = my_tolower(s[i]);
    }
    return s;
}

int main() {
    char str[] = "Hello World";
    printf("Primary string: %s\n", str);
    
    toLowerCase(str);
    printf("New string: %s\n", str);
    return 0;
}

ASCII码的简单介绍

图中0的ASCII码记录十进制为48，A的十进制为65，a的十进制97
在C语言中有，
- 字符型 ‘9’ - ‘0’ 等价为整型 9
- ‘B’ + (‘a’ - ‘A’) 等价为 ‘B’ + ‘32’ 等价为 ‘b’

4. Leetcode 520.检测大写字母

我们定义，在以下情况时，单词的大写用法是正确的：

全部字母都是大写，比如 “USA” 。
单词中所有字母都不是大写，比如 “leetcode” 。
如果单词不只含有一个字母，只有首字母大写，比如 “Google” 。

给你一个字符串 word 。如果大写用法正确，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：
输入：word = “USA”
输出：true
示例 2：
输入：word = “FlaG”
输出：false

提示：

1 <= word.length <= 100
word 由小写和大写英文字母组成

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <ctype.h>

bool detectCapitalUse(char* word) {
    // 情况1：全部字母都是大写
    bool allUppercase = true;
    for (int i = 0; word[i] != '\0'; i++) {
        if (!isupper(word[i])) {
            allUppercase = false;
            break;
        }
    }
    if (allUppercase) {
        return true;
    }
    
    // 情况2：单词中所有字母都不是大写
    bool allLowercase = true;
    for (int i = 0; word[i] != '\0'; i++) {
        if (isupper(word[i])) {
            allLowercase = false;
            break;
        }
    }
    if (allLowercase) {
        return true;
    }
    
    // 情况3：只有首字母大写
    if (isupper(word[0]) && islower(word[1])) {
        bool remainingLowercase = true;
        for (int i = 2; word[i] != '\0'; i++) {
            if (isupper(word[i])) {
                remainingLowercase = false;
                break;
            }
        }
        if (remainingLowercase) {
            return true;
        }
    }
    
    return false;
}

int main() {
    const char *word1 = "USA";
    const char *word2 = "leetcode";
    const char *word3 = "Google";

    printf("%s\n", detectCapitalUse(word1) ? "true" : "false");  // 输出: true
    printf("%s\n", detectCapitalUse(word2) ? "true" : "false");  // 输出: true
    printf("%s\n", detectCapitalUse(word3) ? "true" : "false");  // 输出: true
    
    return 0;
}