C语言和抽象思维(二)

jopen 7年前

上一次我们说到C语言结合抽象思维完成一个非所见即所得的编辑器, 并且我们已经定义了这个编辑器应有的行为, 基本上抽象也已经完成。这一节讲的更多是实现上的事情。光有设计思路是不够的, 到最后我们得作出一点什么东西才行。

数组实现

字符串缓冲区有什么特点呢?首先我们需要记录光标位置, 其次要能对字符进行增删, 很自然的我们可以想到用数组来进行表示。数组表示可以轻易的记录当前光标的位置, 只需要记录下标值就可以。并且缓冲区中的字符十一个有序的同类序列, 这和数组的表示相吻合。但由于C语言中为数组申请空间时必须知道数组大小, 所以我们需要一个值记录现在已经使用了多少个字符。于是我们把结构体bufferCDT定义如下:

#define MaxBuffer 100    struct bufferCDT {    char text[MaxBuffer];    int length; // 目前已经使用的长度    int cursor; // 光标的位置  };

接下来就只需要把对字符串进行操作的几个函数实现就可以了, 但因为我们需要把函数和数据分离, 也就是说, 可以同时并发调用这个函数, 但各个不同调用函数的人之间数据不会相互影响。所以我们的函数应该定义为这样子:void InsertCharacter(bufferADT buffer, char ch) 每次都把bufferADT的实体传进去, 那么函数进行操作的时候就会有单独的一块空间, 多次调用相同函数不会相互影响。

我想, 在当前光标下删除字符、插入字符你一定可以自己动手完成的!什么?你不确定?那好, 我给你一个参考思路:对于删除字符, 首先要检查当前光标位置是否在有效范围之内,如果是, 那么直接把光标之后的所有字符向前移动一位,然后buffer->cursor--;; 对于插入字符, 需要先检查目前有效范围是不是超过最大范围, 如果没有,那么把光标后的所有字符向后移动一位,然后把字符插入进字符串, 最后buffer->length++; buffer->cursor++;

光标移动?那更简单了, 我相信你可以的!

DisplayBuffer的实现:

void DisplayBuffer(bufferADT buffer)  {    int i;      for(i = 0; i < buffer->length; i++) {      printf(" %c", buffer->text[i]);    }    printf(" \n");    for(i = 0; i < buffer->cursor; i++) {      printf("  ");    }    printf("^\n");  }

栈实现

栈?编辑器?反正我一开始是没想到可以用栈表示。但思路其实很简单:分别用两个栈, 一个表示光标之前的字符, 一个表示光标之后的字符。原来是这样!

这让我想到火影忍者里的一个小段子:鸣人在修炼风遁螺旋手里剑的时候非常努力,但由于需要大量查克拉,并且很多分身在同时修炼,九尾的查克拉很容易溢出。后来下雨了,鸣人累得趴下了,向卡卡西抱怨,风遁螺旋手里剑就像走路的时候,一边要看左边,同时还要看右边,这怎么做的到啊!卡卡西说, 哦, 这很简单啊, 于是就使用了一个影分身,一个负责看左边,一个负责看右边。这里也是一样的, 一开始我在想,用栈怎么表示缓冲区?同时记录一个索引位置吗?这样子很不方便啊!翻到这一页的时候才发现,可以用两个栈,一个表示光标前,一个表示光标后。。。

数据结构该怎么定义呢? 如上面所说:用两个栈!

struct bufferCDT {    stackADT before;    stackADT after;  };

用栈其实很方便, 完成移动光标的操作只需要一个Push, 一个Pop就可以了。完成删除只需要Pop并丢弃该字符、插入只需要Push就可以。

别看我,我可没有代码, 你一定可以自己写出来的!

总结

我们看了两种实现, 该总结一下了, 不知道大家有没有发现, 我们用了两种表现方式, 但是代码的接口却完全没动!这就是抽象的好处。 抽象可以让逻辑和实现分开, 只要实现提供能完成功能的函数, 实现随便改, 而逻辑动都不要动!感觉到了吗?为了验证我们的总结, 我们再说一种实现 ---- 链表实现。

链表实现

链表有什么好处呢?首先, 只要内存扛得住, 编辑器缓冲区可以无限长!其次,相比栈和数组表示, 把光标移动到缓冲区的首部和尾部时消耗特别小, 再者, 打字出错是经常发生地事情, 如果在缓冲区内插入完数据后发现,在最前面漏了一个字符! 如果我们用的是字符表示的话, 电脑会说“jerk!你想累死我是吧!”, 因为数组需要把一大堆字符全部往后移动, 然后才能插入! 栈表示? 电脑也会骂你的! 栈也需要一大把的Pop和Push!

链表实现实际上也很方便!但是有一个小坑, 如果你认真自己思考的话, 很快你就会发现的, 当然,你发现以后要解决那就更简单了。链表表示由于需要画大量的图,Linux下我也一直没找到一个顺手的画图工具, 就先不写了!容我偷偷懒

链表表示你就当作是习题吧。习题二:用双向链表表示一下!

资料

我把代码打了个包, 你可以下载:

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来自:http://gansteed.github.io/2014/12/18/abstractions-with-c-02/