如何迭代获取特定的struct元素并将其存储到C中的2D数组中?

时间:2018-10-23 17:02:14

标签: c string struct dijkstra adjacency-matrix

所以我有一个二维的字符串数组,像这样:

char str[12][100] = {
    "a = 2.b, 1.d",
    "b = 2.a, 1.e, 2.c",
    "c = 2.b, 1.f",
    "d = 1.a, 1.g",
    "e = 1.h, 1.b",
    "f = 1.i, 1.c",
    "g = 1.j, 1.d",
    "h = 1.k, 1.e",
    "i = 1.l, 1.f",
    "j = 1.g, 2.k",
    "k = 2.j, 1.h, 2.l",
    "l = 2.k, 1.i"
};

这些字符串表示地图布局,其中点“ a”连接到点“ b”和“ d”,并且连接到点“ a”的点之间存在关联的距离(或权重)。从所有这些字符串转换后的布局如下所示:

    a--(2)--b--(2)--c
    |       |       |
   (1)     (1)     (1)
    |       |       |
    d       e       f
    |       |       |
   (1)     (1)     (1)
    |       |       |
    g       h       i
    |       |       |
   (1)     (1)     (1)
    |       |       |
    j--(2)--k--(2)--l

我有一个结构,像这样:

struct stopPoints {
    int  weights[10];
    char connectingPoints[10];
};

我已经成功获取了每个字符串,并将每个字母和数字放入其自己的结构中。我是通过创建如下这样的结构数组来做到这一点的:struct stopPoints store[26];,然后通过添加每个字符串的适当元素来逐步填充每个结构。例如,对于第一个字符串"a = 2.b, 1.d",我分别将字母“ a”,“ b”和“ d”放入store[0].connectingPoints[0], store[0].connectingPoints[1], and store[0].connectingPoints[2],中。像这样:

store[0].connectingPoints[0] = 'a';
store[0].connectingPoints[1] = 'b';
store[0].connectingPoints[2] = 'd';

我还将两个数字放入结构的“ weights”元素中,如下所示:

store[0].weights[0] = 2;
store[0].weights[1] = 1;

我已经针对所有12个字符串进行了测试,一切就绪。

现在,我想从我拥有的这些字符串中创建一个邻接矩阵。这是邻接矩阵的样子:

0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0                                        
2 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0                                        
0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0                                        
1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0                                        
0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0                                        
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0                                        
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0                                        
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0                                        
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1                                        
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0                                        
0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 2                                        
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0

为进一步说明,第一行[0](代表点“ a”)在[0] [1]索引中包含2(代表到点“ b”的距离),在[0]中包含1 ] [3]索引(代表到点“ d”的距离)。

因此,第二行[1]在[1] [0]和[1] [2]索引中包含2,因为点b连接到点a和点c,索引[1] [5]包含1,因为点b也连接到点e。如您所见,每一行和每一列实际上按顺序代表字母a-1(0 = a,1 = b,2 = c等)。

我已经初始化并填充了全0的12x12数组。我似乎无法正确地将体重值填充到相应的索引中。这是我许多失败的方法之一:

int row2, col2, ugh=1;        
for (row2 = 0; row2 < 12; row2++){
    for (col2 = 0; col2 < 12; col2++){
        while(store[row2].connectingPoints[ugh] != NULL){
            adjmatrix[row2][col2] = store[row2].weights[col2];
            ugh++;
        }
}

}

这是将前两个字符串硬编码到邻接矩阵中的方法:

        //a=2b, 1d;
        adjmatrix[0][0] = 0; //point a
        adjmatrix[0][1] = store[0].weights[0];
        adjmatrix[0][3] = store[0].weights[1];

        //b=2a, 2c, 1e;
        adjmatrix[1][0] = store[1].weights[0];
        adjmatrix[1][1] = 0; //point b
        adjmatrix[1][2] = store[1].weights[1];
        adjmatrix[1][4] = store[1].weights[2];

我只是不知道该怎么做。任何帮助将不胜感激。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

可以通过一些字符串解析来完成从char[][]adjmatrix的转换,如下代码所示。

int adjmatrix[26][26] = {0}; //assuming 26 possible points (from question "struct stopPoints store[26]")

int i,j,k = 0;
int n = 12;

for (i = 0; i < n; ++i) {
    int l = strlen(str[i]);
    for (j = 0; j < l; ++j) {
        if (str[i][j] == '.') {
            adjmatrix[str[i][0] - 'a'][str[i][j+1] - 'a'] = getWeight(str[i], j);
            // (char) - 'a', gives an integer value for the small case alphabets (a->1, b->2, c->3 ...)
        }
    }
}

getWeight()

int getWeight(char s[], int j) {
    // returns the integer on left of '.' from the string
    int w = 0,i = 0;
    int m = 1;
    for (i = j-1; s[i] >= '0' && s[i] <= '9'; --i) {
        w += (s[i] - '0')*m;
        m *= 10;
    }
    return w;
}

如果您确实需要使用该结构,则可以通过使每个商店的weights的数量等于connectingPoints的数量来使其更容易。也就是说,如果您要添加store[0].connectingPoints[0] = 'a';,则权重应为

store[0].weights[0] = 0;  // weight of point a to point a
store[0].weights[1] = 2;  // weight of point a to point b
store[0].weights[2] = 1;  // weight of point a to point d

另一个,例如:"c = 2.b, 1.f",(不确定代码中connectingPoints的顺序是什么,但是请注意,基于索引的点和权重的一对一映射)

store[2].connectingPoints[0] = 'b';
store[2].connectingPoints[1] = 'c';
store[2].connectingPoints[2] = 'f';

store[2].weights[0] = 2;
store[2].weights[1] = 0;
store[2].weights[2] = 1;

如果您知道不存在自循环,则可以避免将它们存储在connectedPoints中,并进一步将各自的条目添加到weights中。

在这种情况下,您可以使用这样的循环构建adjmatrix

struct stopPoints store[26];

for (i = 0; i < n; ++i) {
    int l = strlen(store[i].connectingPoints);
    for (j = 0; j < l; ++j) {
        adjmatrix[str[i][0] - 'a'][store[i].connectingPoints[j] - 'a'] = store[i].weights[j];
    }
}

答案 1 :(得分:0)

字符到整数的转换

您可以找到ASCII表here的副本。您应该在此页上加上书签,因为如果您花费大量时间进行编程,那么您将引用该页相当的钱(一年两次,例如30多年)。

了解ASCII代码(这是Latin1,Unicode等的子集)的重要一点是,数字,大写字母和小写字母在三个连续的组中升序排列订单。

也就是说,“ 0”的代码比“ 1”等的代码少一个,以此类推,直到“ 9”。 “ A” ..“ Z”和“ a” ..“ z”也是如此。

因此,您可以通过简单的减法将字符值转换为索引值:

int ch0 = 'a' - 'a';  // == 0
int ch1 = 'b' - 'a';  // == 1
int ch4 = 'e' - 'a';  // == 4

如果您拥有一个(小写的ASCII)字符值,并从中减去“ a”,您将获得一个介于0..25范围内的整数值。

这意味着您可以使用该公式为邻接矩阵计算两个索引值:

#define MAX_CONN 10
#define NUM_STORES 12
#define STORE_INDEX(ch) ((ch) - 'a')
#define FIRST_STORE 'a'
#define END_STORES (FIRST_STORE + NUM_STORES)
#define MAX_WEIGHT 100

// NOTE: I'm ignoring return type, and adjmatrix's 
// lifetime, in favor of just putting this code all 
// in one place. You'll have to figure out the rest.

void build_adj() {

    struct stopPoints store[NUM_STORES]; // Values?
    int adjmatrix[NUM_STORES][NUM_STORES] = {0};

    for (st = FIRST_STORE; st < END_STORES; ++st) {
        int row = STORE_INDEX(st);

        // Set default weights: MAX_WEIGHT or 0 (for self)

        for (i = 0; i < NUM_STORES; ++i) {
                adjmatrix[row][i] = MAX_WEIGHT;
        }

        adjmatrix[row][row] = 0;

        // Install parsed weights for this row

        for (iconn = 0; iconn < MAX_CONN; ++iconn) {

            // NB: setting connectingPoints[x] to '\0' invalidates connection.
            char st2 = store[row].connectingPoints[iconn];

            if (st2 != '\0') {
                adjmatrix[row][STORE_INDEX(st2)] = store[row].weights[iconn];

                // FIXME: Maybe set reflexive weight? a->b, b->a?
           }                                        
        }
    }
}

结构/数组反转

现在,您有一个包含一对数组的struct数组。我建议您将其反转,并构建一个包含单个数组的结构数组,该单个数组包含一个具有两个数据元素的结构。

类似这样的东西:

typedef struct Connection {
    char  conn_target; 
    int   conn_weight;
} Connection;

typedef struct StopPoints {
    Connection sp_connections[MAX_CONN];
} StopPoints;

然后您有:

StopPoints store[MAX_STORES];

// most code stays the same

    st2 = store[row].sp_connections[iconn].conn_target;

// ...

    adjmatrix[row][STORE_INDEX(st2)] = store[row].sp_connections[iconn].conn_weight;

此方法的优点是概念性的:连接目标和权重在同一结构中捆绑在一起。它使这更容易考虑,也更容易转换为使用指针;-)。

另一方面,由于结构填充,它将占用更多的内存。但我认为您现在不在乎。