数据结构—C语言描述(第三版)课件：串

（4） StrCopy(S,T) 初始条件: 串S存在 操作结果:由串T复制得串S
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（5） StrEmpty(S)
初始条件: 串S存在
操作结果:若串S为空串,则返回TRUE,否则返回FALSE
（6）StrCompare(S,T)
初始条件: 串S和T存在
操作结果:若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0;若 S<T, 则返回值<0
（7）StrLength(S)
初始条件: 串S存在
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操作结果:返回串S的长度,即串S中的元素个数
（8）StrClear(S)
初始条件: 串S存在
操作结果:将S清为空串 （9）StrCat(S,T)
初始条件: 串S和T存在
操作结果:将串T的值连接在串S的后面
（10）SubString(Sub,S,pos,len)
s->len+=t.len;
flag=1;
}
else if (s->len<MAXLEN) /*连接后串长大于MAXLEN，但串s的长度小于MAXLEN，
{
即连接后串t的部分字符序列被舍弃*/
for (i=s->len;i<MAXLEN;i++)
s->ch[i]=t.ch[i-s->len];
s->len=MAXLEN;
flag=0;
}
else flag=0; /* 串s的长度等于MAXLEN ,串t不被连接*/
return(flag);
}
（9）求子串函数
SubString(SString *sub, SString s, int pos, int len) /*将串s中下标pos起len个字符复制到sub中*/ { int i; if (pos<0 || pos>s.len || len<1 || len>s.len-pos) { sub->len=0; return(0); } else { for (i=0; i<len; i++) sub->ch[i]=s.ch[i+pos]; sub->len=len; return(1);
顺序串插入函数算法
StrInsert(SString *s, int pos, SString t) /*在串s中下标为pos的字符之前插入串t */ { int i; if (pos<0 || pos>s->len) return(0); /*插入位置不合法*/ if (s->len + t.len<=MAXLEN) { /*插入后串长≤MAXLEN*/
【算法思想】
简单的模式匹配算法是一种带回溯的匹配算法，算法的基 本思想是：从主串S的第pos个字符开始，和模式串T的第一个 字符开始比较，如果相等，就继续比较后续字符，如果不等， 则从（回溯到）主串S的第pos+1个字符开始重新和模式串T比 较，直到模式串T中的每一个字符和主串S中的一个连续字符子 序列全部相等，则称匹配成功，返回和T中第一个字符相等的 字符在主串T中的位置；或者主串中没有和模式串相等的字符 序列，则称匹配不成功。
if (s.ch[i]==t.ch[j]) {i++; j++;} /* 当前对应字符相等时推进 */ else { start++; /* 当前对应字符不等时回溯 */ i=start; j=0; /* 主串从start+1开始，模式串从头（0）开始*/ } if (j>=t.len) return(start); /* 匹配成功时，返回匹配起始位置 */ else return(-1); /* 匹配不成功时，返回-1 */ }
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（7）清空函数
StrClear(SString *s) /*将串s置为空串*/ { s->len=0; }
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（8）连接函数
(1) 连接后串长≤MAXLEN，则直接将B加在A的后面。
(2) 连接后串长>MAXLEN且LA<MAXLEN，则B会有部分 字符被舍弃。
(3) 连接后串长>MAXLEN且LA=MAXLEN，则B的全部字 符被舍弃（不需连接）。
s->ch[i-len]=s->ch[i]; /*从pos+len开始至串尾依次向前移动， 实现删除len个字符*/
s->len=s->len - len; /*s串长减len*/ return(1); }
（3）串复制函数
StrCopy(SString *s, SString t) /*将串t的值复制到串s中*/ { int i; for (i=0;i<t.len;i++) s->ch[i]=t.ch[i]; s->len=t.len; }
空串： n=0时的串为空串 通常将字符在串中的序号称为该字符在串中的位置。
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空格串：由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串。
4.1 串的定义
串(String)是零个或多个字符组成的有限序列。 一般记为： S=‘a1a2…an’ (n≥0) 其中S为串名，用单引号括起来的为串值， n为串的长度。 子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。
串
4.1 串的基本概念 4.2 串的存储实现
4.2.1 定长顺序串 4.2.2 堆串 4.2.3 块链串 4.3 串的应用举例：简单的行编辑器 4.4 String)是零个或多个字符组成的有限序列。 一般记为： S=‘a1a2…an’ (n≥0) 其中S为串名，用单引号括起来的为串值， n为串的长度。 子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。 主串：包含子串的串相应地称为主串。
（4）判空函数
StrEmpty(SString s) /*若串s为空则返回1，否则返回0 */ { if (s.len==0) return(1); else return(0); }
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（5）串比较函数
StrCompare(SString s, SString t) /*若串s和t相等则返回0；若s>t则返回正数；若s<t则返回负 数*/
{ int i;
for (i=0;i<s.len&&i<t.len;i++)
if (s.ch[i]!=t.ch[i]) return(s.ch[i] - t.ch[i]);
return(s.len - t.len); }
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（6）求串长函数
StrLength(SString s) /* 返回串s的长度*/ { return(s.len); }
（2）串删除函数
StrDelete(SString *s, int pos, int len) /*在串s中删除从下标pos起len个字符*/ { int i; if (pos<0 || pos>(s->len-len)) return(0); /*删除参数不合法*/ for (i=pos+len;i<s->len;i++)
串连接函数算法
StrCat(SString *s, SString t)
/*将串连接在串s的后面*/
{ int i, flag;
if (s->len + t.len<=MAXLEN) /*连接后串长小于MAXLEN*/
{
for (i=s->len; i<s->len + t.len; i++)
s->ch[i]=t.ch[i-s->len];
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4.2 串的存储实现
常用的实现方法有：
•定长顺序串 •堆串 •块链串
4.2.1 定长顺序串
定长顺序串是将串设计成一种静态结构类型，串的 存储分配是在编译时完成的。
1. 定长顺序串存储结构
#define MAXLEN 20
typedef struct { /*串结构定义*/
char ch[MAXLEN];
初 始 条 件 : 串 S 存 在 ,1≤pos≤StrLength(S) 且
1≤len≤StrLength(S)-pos+1
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操作结果:用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串
（11）StrIndex(S,T,pos)
初始条件: 串S和T存在,T是非空串, 1≤pos≤StrLength(S)
基本操作： （1） StrAsign(S,chars)
初始条件:chars是字符串常量 操作结果:生成一个值等于chars的串S
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（2） StrInsert(S,pos,T)
初始条件:串S和T存在,1≤pos≤StrLength(S) +1 操作结果:在串S的第pos个字符之前插入串T
（3） StrDelete(S,pos,len) 初始条件: 串S存在,1≤pos≤StrLength(S) -len +1 操作结果: 从串S中删除第pos个字符起长度为len的子串
主串：包含子串的串相应地称为主串。
串相等：当且仅当两个串的值相等时,称这两个串是相等的 通常将字符在串中的序号称为该字符在串中的位置。
空串： n=0时的串为空串 空格串：由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串。
串的抽象数据类型定义：
ADT String { 数据对象:D={ai| ai ∈CharacterSet,i=1,2,…,n; n≥0} 数据关系:R={<ai-1,ai>| ai-1,ai ∈D,i=2,…,n; n≥0}
【算法描述】
实现时设i、j、start三个指示器：
i——指向主串T中当前比较的字符，起始指向T的首字符， 此后，每比较一步，后移一步，一趟匹配失败时， 回溯到该趟比较起点的下一位置。
j——指向子串S中当前比较的字符，起始指向S的首字符， 此后，每比较一步，后移一步，一趟匹配失败时， 回溯到S的首字符处。
start——记录每趟比较时在主串T中的起点，每趟比较后， 后移一步，以便确定下一趟的起始位置。
顺序串的简单模式匹配（定位）函数算法
StrIndex(SString s,int pos, SString t) /*求从主串s的下标pos起，串t第一次出现的位置，成功返回位置序号，不成 功返回-1*/ { int i, j, start; if (t.len==0) return(0); /* 模式串为空串时，是任意串的匹配串 */ start=pos; i=start; j=0; /* 主串从pos开始，模式串从头（0）开始 */ while (i<s.len && j<t.len)
操作结果:若串S中存在与串T相同的子串,则返回它在串S中 第pos个字符之后第一次出现的位置;否则返回0
（12）StrReplace(S,T,V)
初始条件: 串S,T和V存在, 且T是非空串
操作结果:用V替换串S中出现的所有与T相等的不重叠子串
（13）StrDestroy(S)
初始条件: 串S存在 操作结果:销毁串S
int len;
} SString;
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2.定长顺序串基本操作的实现
（1）串插入函数
有三种情况： (1) 插入后串长(LA+LC+LB)≤MAXLEN，则将B后移 LC个元素位置，再将C插入。
(2) 插入后串长>MAXLEN且pos+LC<MAXLEN，则B 后移时会有部分字符被舍弃。
(3) 插入后串长>MAXLEN且pos+LC>MAXLEN，则 B 的全部字符被舍弃（不需后移），并且C在插入时也有 部分字符被舍弃。
}
}
（10）定位函数
【问题分析】
T为目标串（主串），S为模式串(子串)，在主串T中找子 串S的过程为模式匹配（pattern matching）。用定位函数实现 求子串T在主串S中从pos的位置开始第一次出现的位置序号， 定位函数也叫串的模式匹配。
3. 串的简单模式匹配Brute-Force（布鲁特-福斯）算法
for (i=s->len + t.len-1;i>=t.len + pos;i--) s->ch[i]=s->ch[i-t.len];
for (i=0;i<t.len;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=s->len+t.len; } else if (pos+t.len<=MAXLEN) {/*插入后串长>MAXLEN,但串t的字符序列可以全部插入*/ for (i=MAXLEN-1;i>t.len+pos-1;i--) s->ch[i]=s->ch[i-t.len]; for (i=0;i<t.len;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=MAXLEN; } else { /*插入后串长>MAXLEN,并且串t的部分字符也要舍弃 for (i=0;i<MAXLEN-pos;i++) s->ch[i+pos]=t.ch[i]; s->len=MAXLEN; } return(1); }