C语言中的位置函数：详解字符串和数组的查找与定位21

C语言作为一门底层编程语言，虽然没有提供像Python或Java那样丰富的内置字符串操作函数，但它依然提供了强大的工具来处理字符串和数组中的元素定位。理解和运用这些“位置函数”对于高效的C语言编程至关重要。本文将深入探讨C语言中常用的用于查找元素位置的函数和方法，并结合实例进行讲解。

一、 字符串位置函数：`strstr()`和`strchr()`

C语言标准库中，`string.h` 头文件提供了两个重要的字符串查找函数：`strstr()` 和 `strchr()`。它们的主要区别在于查找目标的类型：`strstr()` 查找一个子字符串在另一个字符串中的位置，而 `strchr()` 查找一个特定字符在字符串中的位置。

1. `strstr(haystack, needle)` 函数

该函数在字符串 `haystack` 中查找子字符串 `needle` 的首次出现位置。如果找到，则返回 `needle` 在 `haystack` 中的起始地址；如果没有找到，则返回 `NULL`。
#include
#include
int main() {
char haystack[] = "This is a sample string.";
char needle[] = "sample";
char *ptr;
ptr = strstr(haystack, needle);
if (ptr != NULL) {
printf("'%s' found at position: %ld", needle, ptr - haystack);
} else {
printf("'%s' not found.", needle);
}
return 0;
}

这段代码将输出 "‘sample’ found at position: 10"，因为"sample" 从haystack的第10个字符开始。

2. `strchr(str, c)` 函数

该函数在字符串 `str` 中查找字符 `c` 的首次出现位置。如果找到，则返回 `c` 在 `str` 中的起始地址；如果没有找到，则返回 `NULL`。需要注意的是，`strchr()` 也考虑字符串结束符 '\0'。
#include
#include
int main() {
char str[] = "This is a sample string.";
char c = 's';
char *ptr;
ptr = strchr(str, c);
if (ptr != NULL) {
printf("'%c' found at position: %ld", c, ptr - str);
} else {
printf("'%c' not found.", c);
}
return 0;
}

这段代码会找到第一个's'的位置。

二、 数组位置函数：自定义函数或线性搜索

C语言中没有直接针对数组查找元素位置的内置函数。对于数组，我们需要自己编写函数或使用简单的线性搜索来找到目标元素的位置。

1. 线性搜索

线性搜索是最简单的搜索算法，它依次遍历数组中的每个元素，直到找到目标元素或遍历完整个数组。以下是线性搜索的示例代码：
#include
int linearSearch(int arr[], int size, int target) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (arr[i] == target) {
return i; // 返回目标元素的索引
}
}
return -1; // 如果目标元素不存在，返回 -1
}
int main() {
int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int target = 30;
int index = linearSearch(arr, size, target);
if (index != -1) {
printf("Target element found at index: %d", index);
} else {
printf("Target element not found.");
}
return 0;
}

2. 二分查找 (适用于已排序数组)

如果数组已经排序，则可以使用效率更高的二分查找算法。二分查找的时间复杂度为 O(log n)，而线性搜索的时间复杂度为 O(n)。
#include
int binarySearch(int arr[], int size, int target) {
int left = 0;
int right = size - 1;
while (left

2025-08-12

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