数据结构：单链表结构字符串（python版）改进

此篇文章的replace实现了字符串类的多次匹配，但依然有些不足。

因为python字符串对象为不变对象，所以replace方法并不修改原先的字符串，而是返回修改后的字符串。

而此字符串对象时用单链表结构实现的，在实现replace时改变了字符串对象本身的结构。

 前面省略，见上一篇。。。。

 #单链表字符串类
 class string(single_list):
     def __init__(self, value):
         self.value = str(value)
         single_list.__init__(self)
         for i in range(len(self.value)-1,-1,-1):
             self.prepend(self.value[i])

     def length(self):
         return self._num

     #获取字符串对象值的列表，方便下面使用
     def get_value_list(self):
         l = []
         p = self._head
         while p:
             l.append(p.elem)
             p = p.next
         return l

     def printall(self):
         p = self._head
         print("字符串结构：",end="")
         while p:
             print(p.elem, end="")
             if p.next:
                 print("-->", end="")
             p = p.next
         print("")

     #朴素的串匹配算法，返回匹配的起始位置
     def naive_matching(self, p):  #self为目标字符串，t为要查找的字符串
         if not isinstance(self, string) and not isinstance(p, string):
             raise stringTypeError
         m, n = p.length(), self.length()
         i, j = 0, 0
         while i < m and j < n:
             if p.get_value_list()[i] == self.get_value_list()[j]:#字符相同，考虑下一对字符
                 i, j = i+1, j+1
             else:               #字符不同，考虑t中下一个位置
                 i, j = 0, j-i+1
         if i == m:              #i==m说明找到匹配,返回其下标
             return j-i
         return -1

     #kmp匹配算法，返回匹配的起始位置
     def matching_KMP(self, p):
         j, i = 0, 0
         n, m = self.length(), p.length()
         while j < n and i < m:
             if i == -1 or self.get_value_list()[j] == p.get_value_list()[i]:
                 j, i = j + 1, i + 1
             else:
                 i = string.gen_next(p)[i]
         if i == m:
             return j - i
         return -1

     # 生成pnext表
     @staticmethod
     def gen_next(p):
         i, k, m = 0, -1, p.length()
         pnext = [-1] * m
         while i < m - 1:
             if k == -1 or p.get_value_list()[i] == p.get_value_list()[k]:
                 i, k = i + 1, k + 1
                 pnext[i] = k
             else:
                 k = pnext[k]
         return pnext

     #把old字符串出现的位置换成new字符串
     def replace(self, old, new):
         if not isinstance(self, string) and not isinstance(old, string) \
                 and not isinstance(new, string):
             raise stringTypeError

         while self.matching_KMP(old) >= 0:
             #删除匹配的旧字符串
             start = self.matching_KMP(old)
             print("依次发现的位置:",start)
             for i in range(old.length()):
                 self.delitem(start)
             #末尾情况下时append追加的，顺序为正；而前面的地方插入为前插；所以要分情况
             if start<self.length():
                 for i in range(new.length()-1, -1, -1):
                     self.insert(start,new.value[i])
             else:
                 for i in range(new.length()):
                     self.insert(start,new.value[i])

 if __name__=="__main__":

     a = string("abc")
     print("字符串长度：",a.length())
     a.printall()
     b = string("abcbccdabc")
     print("字符串长度：", b.length())
     b.printall()
     print("朴素算法_匹配的起始位置：",b.naive_matching(a),end=" ")
     print("KMP算法_匹配的起始位置：",b.matching_KMP(a))
     c = string("xu")
     print("==")
     b.replace(a,c)
     print("替换后的字符串是：")
     b.printall()
     print(b.get_value_list())