东华大学数据结构第四章串

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4.1 串类型的定义
• 串和线性表的区别:
1）串的逻辑结构和线性表极为相似，区别仅在于串 的数据对象约束为字符集 2）串的基本操作和线性表有很大差别。在线性表的 基本操作中，大多以“单个元素”作为操作对象， 如：在线性表中查找某个元素、存取某个元素、 在某个位置上插入一个元素和删除一个元素等； 而在串的基本操作中，通常以“串的整体”作为 操作对象，如：在串中查找某个子串、求取一个 子串、在串的某个位置上插入一个子串以及删除 一个子串等
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4.1 串类型的定义
• 例如，可利用判等、求串长和求子串等操作实现定位 函数Index(S,T,pos)。 • 算法的基本思想为：在主串S中取从第i(i的初值为pos) 个字符起、长度和串T相等的子串和串T比较，若相 等，则求得函数值为i，否则i值增1直至串S中不存在 和串T相等的子串为止。
• 即求StrCompare(SubString(S, i, StrLength(T)), T)==0成立的i 值。
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作
●定义下列几个变量：
Char s1[20]=“dirtreeformat”,s2[20]=“file.mem”; Char s3[30],*p; int result; 1）串复制(copy) char *StrCopy(char to,char from); 该函数将串from复制到串to中，并且返回一个指向串 to的开始处的指针。 例如：StrCopy(s3,s1); //s3=“dirtreeformat”
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作
2)联接(concatenation) char StrConcat(char to,char from) 该函数将串from复制到串to的末尾，并且返回一个 指向串to的开始处的指针。 例如：StrConcat(s3,”/”) //s3=“dirtreeformat/” StrConcat(s3,s2); //s3=“dirtreeformat/file.mem”
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4.1 串类型的定义
二、串的抽象数据定义 P71 SubString(&Sub,S,pos,len) 串S存在,1≦pos≦StrLength(S)且0≦len≦StrLength(S)pos+1； 用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串 Index(S,T,pos) 串S和T存在,T是非空,1≦pos≦StrLength(S), 若主串S中存在和串T值相同的子串,则返回它在主串S中 第pos个字符之后第一次出现的位置,否则函数值为0 Replace(&S,T,V) 串S,T和V存在,T是非空串, 用V替换主串S中出现的所有与T相等的不重叠的子串 11
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作 例2、串的定位index(s,t,pos)。在主串中取从第i个字符起、长 度和串T相等的子串和T比较，若相等，则求得函数值为i， 否则值增1直至S中不存在和串t相等的子串为止。 int index(string S, string T, int pos){ if(pos>0){ n=StrLength(S); m=StrLength(T); i=pos; while(i<n-m+1){ //判断是否越界，确保定位范围不超出主串 SubString(sub, s, i, m); if(StrCompare(sub,T)!=0) ++i; else return(i);} } 22 return(0); }
第四章 串
4.1 串类型的定义 4.2 串的表示和实现 4.2.1 定长顺序存储表示 4.2.2 堆分配存储表示 4.2.3 串的块链存储表 *4.4 串操作应用举例 4.4.1 文本编辑
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第四章 串
本章要点： 熟练掌握串的逻辑结构特性 熟悉串的六种基本操作的定义，并利用它们 实现串的其他各种操作的方法 熟练掌握串在定长顺序存储结构下的各种基 本运算 掌握串在块链和堆存储结构下的各种基本运 算 了解串操作的应用方法和特点
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4.1 串类型的定义
一、串和基本概念（3）
通常在程序中使用的串可分为两种：串变量和串常量。 ●串常量和整常数、实常数一样，在程序中只能被引 用但不能改变其值，即只能读不能写。通常串常量是 由直接量来表示的，例如语句Error(“overflow”)中 “overflow”是串常量。但有的语言允许对串常量命名， 以使程序易读、易写。如C++中，可定义 const char path[ ]=“dir/bin/appl”; 这里path是一个串常量，对它只能读不能写。 ●串变量和其它类型的变量一样，其取值可以改变的。 如：String s；s=“ABC”; s=“DEF”;
一、串和基本概念（1） ●串(String)是零个或多个字符组成的有限序列。 S=„a1a2a3…an‟ （n >= 0） 其中S 是串名，单引号或双引号（本身不属于串， 目的是避免与变量名或数的常量混淆）括起来的字 符序列是串值；ai(1≦i≦n)可以是字母、数字或其 它字符；串中所包含的字符个数称为该串的长度。 长度为零的串称为空串(Empty String)，它不包含 任何字符。 ●将仅由一个或多个空格组成的串称为空白串 注意：空串和空白串的不同，例如“ ”和“”分 别表示长度为1的空白串和长度为0的空串。
4.1 串类型的定义
二、串的抽象数据定义 P71 StrInsert(&S,pos,T) 串S和T存在,1<=pos<=StrLength(S)+1, 在串S的第pos个字符之前插入串T StrDelete(&S,pos,len) 串S存在,1<=pos<=StrLength(S)-len+1 从串中删除第pos个字符起长度为len的子串 DestroyString(&S) 串S存在, 则串S被销毁 }ADT String
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4.2 串的表示和实现
4.2.1定长顺序存储表示 • 串的实际长度可在预定义长度的范围内随意 设定，超过预定义长度的串值则被舍去，称 之为“截断” • 按这种串的表示方法实现的串的运算时，其 基本操作为“字符序列的复制” • 串的结束：C语言中以字符‘\0‟表示串值的 终结，0号单元存放串的长度.
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第四章 串
难点： 串运算的实现，特别是顺序串上子串 定位的运算 串在各种存储结构下的应用方法
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第四章 串
• 计算机上的非数值处理的对象基本上为字 符串数据 • 处理字符串数据比处理整数和浮点数要复 杂得多 • 讨论串的逻辑结构特性及其在顺序存储结 构和链表存储结构下的各种基本运算
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4.1 串类型的定义
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4.1 串类型的定义
二、串的抽象数据定义 P71
ADT String{ 数据对象：D={ai|ai CharacterSet, i=1,2,...,n,n>=0} 数据关系：R1={<ai-1,ai>| ai-1 , ai D,i=2,...,n} 基本操作： StrAssign(&T,chars) chars是字符常量。生成一个其值等于chars的串T。 StrCopy(&T,S) 串S存在，由串S复制得串T StrEmpty(S) 串S存在，若S为空串,返回真否则返回假
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作
对于串的基本操作，许多高级语言均提供了相应的 运算或标准库函数来实现。在上述13种抽象数据类 型操作中， StrAssign 串赋值 StrCompare 串比较 StrLength(S) 串求长 Concat 串连接 SubString 求子串 5种操作构成串类型的最小操作子集。
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4.1 串类型的定义
一、串和基本概念（2） ●子串：串中任意个连续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。 ●位置：通常将子串在主串中首次出现时的该子串的首字符对 应在主串中的序号，定义为子串在主串中的位置。 例如，设A和B分别为 A=“This is a string” B=“is” 则B是A的子串，A为主串。B在A中出现了两次，其中首次出 现所对应的主串位置是3。因此，称B在A中的位置为3 ●串相等：两个串的长度相等，并且对应位置的字符都相等 ●空串 是任意串的子串，任意串是其自身的子串。
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作 • 提取子串的算法示例
pos+len -1 curLen-1
pos+len -1 curLen
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4.1 串类型的定义
• 串赋值： 例：串 st = “university”, 使用示例 newSt = st；newChar = st[1]; 数组赋值 newSt = “university” 提取字符 newChar = „n‟ • 串连接 例：串 st1 = “beijing ”, st2 = “university”, 使用示例 st1 += st2; 连接结果 st1 = “beijing university” st2 = “university”
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4.1 串类型的定义
三、串的基本操作
3)串比较（compare) int strcmp(char s1,char s2); 该函数比较串s1和串s2的大小，当返回值小于0，等 于0或大于0时分别表示s1<s2，s1=s2或s1>s2 例如: result=StrCompare(“Joseph”,”Joe”) result>0 result= StrCompare(“12”,”12”); result=0 result= StrCompare(“Joe”,”Joseph”); result<0
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4.1 串类型的定义