串的块链存储,指的是使用链表结构存储字符串。
本节实现串的块链存储使用的是无头节点的单链表。当然根据实际需要,你也可以自行决定所用链表的结构(双向链表还是单链表,有无头节点)。
我们知道,单链表中的 "单" 强调的仅仅是链表各个节点只能有一个指针,并没有限制数据域中存储数据的具体个数。因此在设计链表节点的结构时,可以令各节点存储多个数据。
例如,图 1 所示是用链表存储字符串 shujujiegou
,该链表各个节点中可存储 1 个字符:
图 1 各节点仅存储 1 个数据元素的链表
同样,图 2 设置的链表各节点可存储 4 个字符:
图 2 各节点可存储 4 个数据元素的链表
从图 2 可以看到,使用链表存储字符串,其最后一个节点的数据域不一定会被字符串全部占满,对于这种情况,通常会用 '#' 或其他特殊字符(能与字符串区分开就行)将最后一个节点填满。
初学者可能会问,使用块链结构存储字符串时,怎样确定链表中节点存储数据的个数呢?
链表各节点存储数据个数的多少可参考以下几个因素:
串的长度和存储空间的大小:若串包含数据量很大,且链表申请的存储空间有限,此时应尽可能的让各节点存储更多的数据,提高空间的利用率(每多一个节点,就要多申请一个指针域的空间);反之,如果串不是特别长,或者存储空间足够,就需要再结合其他因素综合考虑;
程序实现的功能:如果实际场景中需要对存储的串做大量的插入或删除操作,则应尽可能减少各节点存储数据的数量;反之,就需要再结合其他因素。
以上两点仅是目前想到影响节点存储数据个数的因素,在实际场景中,还需结合实现环境综合分析。
这里给出一个实现串的块链存储的 C 语言程序,以加深初学者对此字符串存储方式的认识:
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define linkNum 3//全局设置链表中节点存储数据的个数typedef struct Link {char a[linkNum]; //数据域可存放 linkNum 个数据struct Link * next; //代表指针域,指向直接后继元素}link; // nk为节点名,每个节点都是一个 link 结构体link * initLink(link * head, char * str);void displayLink(link * head);int main(){link * head = NULL;head = initLink(head, "data.biancheng.net");displayLink(head);return 0;}//初始化链表,其中head为头指针,str为存储的字符串link * initLink(link * head, char * str) {int length = strlen(str);//根据字符串的长度,计算出链表中使用节点的个数int num = length/linkNum;if (length%linkNum) {num++;}//创建并初始化首元节点head = (link*)malloc(sizeof(link));head->next = NULL;link *temp = head;//初始化链表for (int i = 0; i<num; i++){int j = 0;for (; j<linkNum; j++){if (i*linkNum + j < length) {temp->a[j] = str[i*linkNum + j];} elsetemp->a[j] = '#';}if (i*linkNum + j < length){link * newlink = (link*)malloc(sizeof(link));newlink->next = NULL;temp->next = newlink;temp = newlink;}}return head;}//输出链表void displayLink(link * head) {link * temp = head;while (temp) {for (int i = 0; i < linkNum; i++) {printf("%c", temp->a[i]);}temp = temp->next;}}
程序输出结果为:
data.biancheng.net