切换字母（无字符串或字符串函数）

Question

每次出现在文本中时，我都想将“cat”这个词切换为“dog”。 我不能使用字符串或字符串函数。

我的代码：

#include <stdio.h>

int main()
{   
    int i; // loop counter 
    int size; // size of arry  
    int input[20];
    printf("enter text here\n");  

    while((input[i] = getchar()) != '\n') // input text to the arry
    {
        if(input[i]=='c' && input[i+1]=='a' && input[i+2]=='t') // switching characters
        {
            input[i]='d'; input[i+1]='o'; input[i+2]='g'; 
        }

        i++; 
        size++;  
    }

    i=0; // reset for next loop

    while(i <= size) // printing the text out ofthe arry 
    {
         putchar(input[i]); 
         i++;
    }

    printf("\n"); 
    return 0;
}

输出：

enter text here                                                                                                                                  
cat                                                                                                                                              
cat                                                                                                                                              
ȵm�� $$ŵ��p��$���Zտ ��$��M��v���������������������      ������������!��d@8                                                                    $  

�                                                                                                                                                
�����������5_Segmentation fault

Answer 1

这里的问题很少。

1. 未初始化的局部变量。

   int i = 0; // loop counter int size = 0; // size of array

2. 您正在检查尚未读取的 a 和 t 字符。

   因此检查当前输入字符中的t是否匹配，然后检查a和c 在以前输入的字符中，如下所示。

   if(i>=2 && input[i-2]=='c' && input[i-1]=='a' && input[i]=='t') // switching characters
   {
       input[i]='g'; input[i-1]='o'; input[i-2]='d';
   }
   

Answer 2

这个问题与finite-state machine 完美匹配。

这是有限状态机如何完成这项工作的流程图：

令人惊讶的是，不匹配的情况会返回检查最新字符是否匹配“C”，而不是仅仅打印它并获取一个新字符。这样做的原因是，如果我们读到 ccat 或 cacat，我们想检查我们是否仍然匹配（较短的）前缀，在本例中为 c。

作为一个不同的例子，考虑我们是否尝试匹配cocoa，而我们的输入是cococoa。在第五个字符处，我们读取c 而不是a（已经匹配coco，但还没有输出任何东西），所以我们需要输出co，然后返回匹配第二个@ 987654338@.

我们人类通常不会手动构建这样的状态机。我们已经有一个用于字符串的，作为库或内置到 POSIX 兼容的 C 库（Linux、Mac、BSD）：regular expression matching。如果我们使用基本的 POSIX，那么regcomp() 会根据我们的规范构建一个高效的状态机，regexec() 在上面处理输入数据。

不过，这种特殊情况很简单，可以手动实现。我们要做的是将第一个状态（“Get next char”）放在循环之外，只要“char = EOF”不正确，就执行一个循环，然后在循环内执行其余的操作。最终的“完成”状态在循环之后。在pseudocode：

ch = Next char
While ch != EOF:

    If ch != 'c':
        Output ch
        ch = Next char
        Continue
    End If

    # The second "Get next char" in the flowchart:
    ch = Next char

    If ch == EOF:
        Output 'c'
        Break
    Else
    If ch != 'a':
        Output 'c'
        Continue
    End If

    # The third "Get next char" in the flowchart
    ch = Next char

    If ch == EOF:
        Output 'c'
        Output 'a'
        Break
    Else
    If ch != 't':
        Output 'c'
        Output 'a'
        Continue
    End If

    # 'c' 'a' 't' matched (with ch == 't').
    Output 'd'
    Output 'o'
    Output 'g'

    ch = Next char
End While
Done

读取标准输入的 C 程序，将每次出现的 cat 转换为 dog，区分大小写，因此可以写成

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void cat_to_dog(FILE *in, FILE *out)
{
    int ch;

    ch = fgetc(in);
    while (ch != EOF) {
        if (ch != 'c') {
            fputc(ch, out);
            ch = fgetc(in);
            continue;
        }

        ch = fgetc(in);
        if (ch == EOF) {
            fputc('c', out);
            break;
        } else
        if (ch != 'a') {
            fputc('c', out);
            continue;
        }

        ch = fgetc(in);
        if (ch == EOF) {
            fputc('c', out);
            fputc('a', out);
            break;
        } else
        if (ch != 't') {
            fputc('c', out);
            fputc('a', out);
            continue;
        }

        fputc('d', out);
        fputc('o', out);
        fputc('g', out);

        ch = fgetc(in);
    }
}

int main(void)
{
    cat_to_dog(stdin, stdout);
    return EXIT_SUCCESS;
}

有限状态机的问题在于代码往往是只写。要理解代码，或者在任何时间尺度上验证或维护代码，您确实需要定义有限状态机，以便将实现的代码与有限状态机进行比较。

在这里，我们终于找到了这个“答案”：正确的文档。

如果无法修改或修复代码中的错误，那么一旦使用精心设计、极其紧凑和高效的代码来解决问题，就毫无价值。 （即使是世界上最优秀的程序员也会犯各种复杂程度的错误和错误。如果有人声称他们没有，那他们就是在撒谎。）

我们可以通过在上面代码中穿插的 cmets 中解释有限状态机来记录它。那很好； cmets 应该始终解释程序员的意图、一段代码要完成的目的或任务。相反，我们经常编写 cmets 来告诉代码做什么，这不太有用，因为我们可以很容易地阅读代码来查看它的作用。我们不知道的是代码是否符合程序员的意图，或者程序员的意图是否是潜在问题的有效解决方案！

另一种可能性是包含图表，可能对动作（椭圆）和测试（平行四边形）进行编号，并在引用图表的代码中添加 cmets。这更容易，但不那么容易理解（因为您需要不断交叉引用代码和图表）。

遗憾的是，省略文档部分是很常见的（“等我有时间再做”），并简单地验证代码是否正确输入。通常不可能完全测试所有可能输入的代码（尽管这个非常简单），所以很多错误都没有被发现。在没有文档的情况下，人类可以检查代码并尝试评估它是否逻辑上正确（即“流程图”或它实现的有限状态机是否正确），以及是否代码与工作模型是否匹配，错误只有在实践中被它们咬才能发现。这很讨厌。

有限状态机是 cmets（和文档）重要性的一个典型例子，但它确实适用于您编写的所有代码。学习尝试在您的 cmets 中描述您的推理（解决方案模型）和意图（您希望代码完成什么），并从一开始就编写大量 cmets。以后很难养成这个习惯；经过几十年的编程，我个人仍在为此苦苦挣扎。如果后来发现评论是不必要的，则只需不到几分之一秒即可将其删除；但如果它解释了我们人类通常不会注意到的关键怪癖或复杂细节，它可能会在以后节省数小时、数天甚至数周的开发时间。

这也意味着注释掉未使用代码的做法不是很有用，因为实际的 cmets 很快就会与编译器（或解释器）看到的代码不同。相反，学习使用版本控制系统来管理您的资源；我推荐git。它适用于几乎所有操作系统（请参阅here），您可以在计算机上本地使用它，也可以在分布式项目中使用它，以防您想将代码放在 GitHub 或类似服务上（甚至设置你自己的 git 服务器）。这样你就可以让你的代码和它的 cmets 保持同步；并且在修改代码时，您可以单独描述这些更改（变更集）的原因。掌握了窍门后，你会发现它不是负担，反而会加速你的代码开发！

Answer 3

Kiran 在他的回答中提到 “您正在检查尚未读取的 a 和 t 字符”。您可以通过使用argc 和argv 来解决这个问题。

这是我使用argc 和argv 编写的程序版本。您会注意到它还会阻止您限制输入缓冲区（即没有 input[20]）。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int i = 0, j = 0;

    for(i=1; i<argc; i++)
    {
      while(argv[i][j] != '\0')
      {
        if(argv[i][j] == 'c')
        {
          if(((argv[i][j+1]) == 'a') && (argv[i][j+2] == 't'))
          {
            argv[i][j] = 'd';
            argv[i][j+1] = 'o';
            argv[i][j+2] = 'g';
          }
        }
        printf("%c", argv[i][j]);
        j++;
      }
      j=0;
      printf(" ");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

示例输入和输出：

$ ./test my favourite cartoon when i was a kid was catdog
my favourite cartoon when i was a kid was dogdog 

$ ./test i used to love cats but now i love dogs
i used to love dogs but now i love dogs 

PS：以防万一你出生太晚或电视上没有看很多卡通片；这是参考：https://en.wikipedia.org/wiki/CatDog。

Answer 4

您正在尝试访问 input[i]、input[i + 1] 和 input[i + 2]。
使用：

while (input[i + 2] && input[i + 2] != '\n')

---

在你的情况下：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0; // loop counter
    int size = 0; // size of array  
    int input[20];
    printf("enter text here\n");  

    while((input[i] = getchar()) != '\n' && i < 19) // input text to the array
    {
/*        if(input[i]=='c' && input[i+1]=='a' && input[i+2]=='t') // switching characters
        {
            input[i]='d'; input[i+1]='o'; input[i+2]='g'; 
        }
*/

        i++; 
        size++;  
    }
    input[i] = 0;//ALWAYS null-terminate arrays.
    if (i >= 2);
        while (input[i + 2]) {
            if (input[i] == 'c' && input[i + 1] == 'a' && input[i + 2] == 't') {
                input[i] = 'd';
                input[i + 1] = 'o';
                input[i + 2] = 'g';
            }
        }
    }

    i=0; // reset for next loop

    while(i < size) // printing the text out ofthe arry 
    {
        putchar(input[i]); 
        i++;
    }

    printf("\n"); 
    return 0;
}