C语言算法-解答简化路径问题的C语言实现

题目:

给定一个文档 (Unix-style) 的完全路径，请进行路径简化。

引言:

简化路径问题要求对给定的 Unix-style 完全路径进行路径简化。本文将使用 C 语言来解答这个算法问题，并给出 C 代码实现。我们会详细介绍算法思路，并进行代码实现、算法分析、示例和测试、总结。

算法思路:

为了解决简化路径问题，我们可以使用栈来辅助处理路径。

具体算法步骤如下：

1. 将路径按照斜杠 / 进行分割，得到一个分割后的路径数组。
2. 遍历分割后的路径数组，对于每个路径名进行处理。
3. 如果路径名是 ..，表示返回上一级目录，需要弹出栈顶元素。
4. 如果路径名是 . 或空字符串，表示当前目录，不进行任何操作。
5. 否则，将路径名入栈。
6. 最后将栈中的路径名按照斜杠 / 连接起来，得到简化后的路径。

代码实现:

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char *simplifyPath(char *path) {
    char *stack = (char *)malloc(strlen(path) * sizeof(char));
    int top = -1;  // 栈顶指针

    // 按斜杠进行分割
    char *token = strtok(path, "/");
    while (token != NULL) {
        if (strcmp(token, "..") == 0) {
            if (top > -1) {
                top--;  // 返回上一级目录
            }
        } else if (strcmp(token, ".") != 0 && strlen(token) > 0) {
            strcpy(&stack[++top], token);  // 入栈
        }
        token = strtok(NULL, "/");
    }

    if (top == -1) {
        return "/";
    }

    char *result = (char *)malloc((top + 2) * sizeof(char));
    int index = 0;
    for (int i = 0; i <= top; i++) {
        result[index++] = '/';
        strcpy(&result[index], &stack[i]);
        index += strlen(&stack[i]);
    }
    result[index] = '\0';

    free(stack);

    return result;
}

算法分析:

1. 时间复杂度：算法的时间复杂度取决于路径的长度和分割后的路径名个数，为 O(n)。
2. 空间复杂度：算法的空间复杂度为 O(n)，需要使用额外的栈和结果字符串。

示例和测试:

示例1:

输入: "/home/"
输出: "/home"
解释: 注意，最后一个目录名后面没有斜杠。

示例2:

输入: "/../"
输出: "/"
解释: 路径中包含了一个多余的斜杠，上一级目录是根目录。

示例3:

输入: "/home//foo/"
输出: "/home/foo"
解释: 多个连续的斜杠被都简化为一个，且最后一个目录名后面没有斜杠。

示例4:

输入: "/a/./b/../../c/"
输出: "/c"

总结:

通过栈的辅助处理，我们用 C 语言实现了解决简化路径问题的代码。这个算法能够高效地将给定的 Unix-style 完全路径进行路径简化。希望本文能够帮助你理解解决这个算法问题的思路和方法。