数据结构第4章
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建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 2.带未尾指针的索引表 2.带未尾指针的索引表
北华航天工业学院计算机系 制作
4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 3.带特征位的索引表 3.带特征位的索引表 索引项的结点类型为： 索引项的结点类型为：
typedef struct { char name[MAXNAME]; int tag; /*特征位 特征位*/ 特征位 union /*起始地址或串值 起始地址或串值*/ 起始地址或串值 { char *stradr; char value[4]；}uval; ； } TNode;
⒈求串长 StrLength(s) ⒉串赋值 StrAssign(s1,s2) ⒊连接操作 StrConcat (s1,s2,s) 或 StrConcat (s1,s2)
⒋求子串 SubStr (s,i,len)
⒌串比较 StrCmp(s1,s2) ⒍子串定位 StrIndex(s,t) ⒎串插入 StrInsert(s,i,t) ⒏串删除 StrDelete(s,i,len) ⒐串替换 StrRep(s,t,r)
串赋值 完成的功能：将堆store中的一个串s2 复制 中的一个串s 完成的功能 ： 将堆 中的一个串 到一个新串s 到一个新串s1中。 分析： 分析： 判断堆中是否有足够空间存储串s （1）判断堆中是否有足够空间存储串s1； 的所有元素送到堆中给s （2）将s2的所有元素送到堆中给s1分配的 空间中； 空间中； 建立新串s 的索引项； （3）建立新串s1的索引项； 修改自由区指针的值。 （4）修改自由区指针的值。
#define MAXSIZE 100 char ch[MAXSIZE]; 如何标识字符串 的实际长度？ 的实际长度？
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 类似顺序表，用一个指针来指向最后一 1. 类似顺序表，用一个指针来指向最后一 个字符，串描述如下： 个字符，串描述如下：
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
1、串连接
StrConcat1(char s1[ ], char s2[ ], char s[ ])
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本章内容
4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
typedef struct { char data[MAXSIZE]; int curlen; //下标 下标 } SeqString;
例：SeqString s; 串的长度=s.curlen+1
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4.2.1 串的定长顺序存储
如何标识实际长度？ 如何标识实际长度？
用指针指向串最后一个字符。 用指针指向串最后一个字符。
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 2.带未尾指针的索引表 2.带未尾指针的索引表 索引项的结点类型： 索引项的结点类型：
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
int串连接 StrConcat1(char s1[ ], char s2[ ], char s[ ]) { int i=0 , j, len1, len2; 算法 len1= StrLength(s1); len2= StrLength(s2) if (len1+ len2>MAXSIZE-1) return 0 ; j=0; while(s1[j]!=’\0’) { s[i]=s1[j]; i++; j++; } j=0; while(s2[j]!=’\0’) { s[i]=s2[j]; i++; j++; } s[i]=’\0’; return 1; }
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4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
int StrCopy(Hstring *s1,Hstring s2) { 串赋值 int i; 算法： 算法： if (free+s2.length-1>SMAX) return 0 ; else { for(i=0; i<s2.length;i++) store[free+i]=store[s2.stradr+i]; s1->length=s2.length; s1->stradr=free; free=free+s2.length; return 1; } }
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构
堆空间： 堆空间：在内存中开辟的能存储足够多的 并且地址连续的存储空间称为堆空间。 串、并且地址连续的存储空间称为堆空间。 堆空间示意图 示意图： 堆空间示意图： 分配空间过程： 分配空间过程： 当产生一个新串时， 当产生一个新串时，要判断堆空间中是 否还有存储空间，若有，则从free free指针开 否还有存储空间，若有，则从free指针开 始划出相应大小的区域为该串的存储区， 始划出相应大小的区域为该串的存储区， 然后建立该串的索引信息，并修改free free指 然后建立该串的索引信息，并修改free指 针。
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 2.在串尾存储一个不会在串中出现的特殊 2.在串尾存储一个不会在串中出现的特殊 字符作为终结符，常用’ 字符作为终结符，常用’\0’ 。
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 3.在数组的 号单元存储串长度， 在数组的0 3.在数组的0号单元存储串长度，串第一个 字符从数组的1单元开始存放。字符的序号 字符从数组的1单元开始存放。字符的序号 和存储位置将一致。 和存储位置将一致。 例： char s[MAXSIZE+1]; 用s[0]存放串的实际长度 s[0]存放串的实际长度 串值存放在s[1] 串值存放在s[1] ～s[MAXSIZE]
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表 索引项的结点类型： 索引项的结点类型：
typedef struct { char name[MAXNAME]; /*串名 串名*/ 串名 int length; /*串长 串长*/ 串长 char *stradr; /*起始地址 起始地址*/ 起始地址 } LNode;
2、求子串
StrSub (char *t, char *s, int i, int len)
3、串比较
int StrComp(char *s1, char *s2) 注意：字符串以‘\0’作为结束标志。 注意：字符串以‘ 作为结束标志。 作为结束标志
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
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本章内容
4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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/*串长 串长*/ 串长 /*起始地址 起始地址*/ 起始地址
4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺Hale Waihona Puke Baidu串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
串连接 完成的功能： 把串s 完成的功能 ： 把串 s1 和 s2 首尾连接成一个 新串s 新串s。 分析： 分析： 判断是否会发生溢出 发生溢出。 （ 1 ） 判断是否会 发生溢出 。 S 的空间是否 足够存储s 的所有元素。 足够存储s1和s2的所有元素。 连接过程： 先将s 的所有元素送到s （ 2 ） 连接过程 ： 先将 s1 的所有元素送到 s 再将s 的所有元素送到s 中；再将s2的所有元素送到s中现有元素的后 置结束符。 面；给s置结束符。
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4.2.1 串的定长顺序存储结构
定长顺序存储结构的实现： 用一组地址连 定长顺序存储结构的实现 ： 用一 组地址连 续的存储单元存储串值中的字符序列 存储串值中的字符序列。 续的存储单元存储串值中的字符序列。 定长是指按预定义的大小， 定长是指按预定义的大小 ， 为每一个串变 量分配一个固定长度的存储区 固定长度的存储区。 量分配一个固定长度的存储区。 通常用数组实现。 通常用数组实现。 用数组实现
typedef struct { char name[MAXNAME]; /*串名 串名*/ 串名 char *stradr; char *enadr } ENode;
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/*起始地址 起始地址*/ 起始地址 /*末尾地址 末尾地址*/ 末尾地址
4.2.3 串的堆存储结构
数据结构
—— 第4章 串
目标
理解串的定义； 理解串的定义； 理解串的存储方式； 理解串的存储方式； 掌握模式匹配算法。 掌握模式匹配算法。
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本章内容
4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
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4.1 串及其基本运算
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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4.2.3 串的堆存储结构
串索引存储： 串索引存储：将所有的串存储在一个大的 存储空间内，为区分每个串， 存储空间内，为区分每个串，给每个串建 立一个索引项，多个索引项组成索引表。 立一个索引项，多个索引项组成索引表。 建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表 2.末尾指针的索引表 2.末尾指针的索引表 3.带特征位的索引表 3.带特征位的索引表
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构
堆空间示意图
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构类型定义
设堆空间： 设堆空间： char store[SMAX+1]; 自由区指针： 自由区指针：int free; 串的索引项结点类型： 串的索引项结点类型： typedef struct { int length; int stradr; } HString;
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4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
总结： 总结： 以上堆空间和算法是由算法编写者自己 设计和编写来实现的，在这里， 设计和编写来实现的，在这里，重点介绍这 种存储的处理思想， 种存储的处理思想，很多问题及细节尚未涉 如废弃串的回收、自由区的管理等。 及，如废弃串的回收、自由区的管理等。 在常用的高级语言及开发环境中， 在常用的高级语言及开发环境中，大多 数系统本身都提供了串类型及大量的库函数 提供了串类型及大量的库函数， 数系统本身都提供了串类型及大量的库函数， 用户可直接使用。 用户可直接使用。
什么是串？ 什么是串？ 串(String)是零个或多个字符组成的 (String)是零个或多个字符组成的 有限序列。 有限序列。一般记作 S＝“a1a2a3…an”。 相关术语 串名 子串 串值 主串 串长 空串 空格串 串相等 子串的位置
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4.1 串及其基本运算
串的基本运算： 串的基本运算：
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 3.带特征位的索引表 3.带特征位的索引表 索引项的结点类型为： 索引项的结点类型为：
typedef struct { char name[MAXNAME]; int tag; /*特征位 特征位*/ 特征位 union /*起始地址或串值 起始地址或串值*/ 起始地址或串值 { char *stradr; char value[4]；}uval; ； } TNode;
⒈求串长 StrLength(s) ⒉串赋值 StrAssign(s1,s2) ⒊连接操作 StrConcat (s1,s2,s) 或 StrConcat (s1,s2)
⒋求子串 SubStr (s,i,len)
⒌串比较 StrCmp(s1,s2) ⒍子串定位 StrIndex(s,t) ⒎串插入 StrInsert(s,i,t) ⒏串删除 StrDelete(s,i,len) ⒐串替换 StrRep(s,t,r)
串赋值 完成的功能：将堆store中的一个串s2 复制 中的一个串s 完成的功能 ： 将堆 中的一个串 到一个新串s 到一个新串s1中。 分析： 分析： 判断堆中是否有足够空间存储串s （1）判断堆中是否有足够空间存储串s1； 的所有元素送到堆中给s （2）将s2的所有元素送到堆中给s1分配的 空间中； 空间中； 建立新串s 的索引项； （3）建立新串s1的索引项； 修改自由区指针的值。 （4）修改自由区指针的值。
#define MAXSIZE 100 char ch[MAXSIZE]; 如何标识字符串 的实际长度？ 的实际长度？
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 类似顺序表，用一个指针来指向最后一 1. 类似顺序表，用一个指针来指向最后一 个字符，串描述如下： 个字符，串描述如下：
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
1、串连接
StrConcat1(char s1[ ], char s2[ ], char s[ ])
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4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
typedef struct { char data[MAXSIZE]; int curlen; //下标 下标 } SeqString;
例：SeqString s; 串的长度=s.curlen+1
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4.2.1 串的定长顺序存储
如何标识实际长度？ 如何标识实际长度？
用指针指向串最后一个字符。 用指针指向串最后一个字符。
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 2.带未尾指针的索引表 2.带未尾指针的索引表 索引项的结点类型： 索引项的结点类型：
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
int串连接 StrConcat1(char s1[ ], char s2[ ], char s[ ]) { int i=0 , j, len1, len2; 算法 len1= StrLength(s1); len2= StrLength(s2) if (len1+ len2>MAXSIZE-1) return 0 ; j=0; while(s1[j]!=’\0’) { s[i]=s1[j]; i++; j++; } j=0; while(s2[j]!=’\0’) { s[i]=s2[j]; i++; j++; } s[i]=’\0’; return 1; }
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4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
int StrCopy(Hstring *s1,Hstring s2) { 串赋值 int i; 算法： 算法： if (free+s2.length-1>SMAX) return 0 ; else { for(i=0; i<s2.length;i++) store[free+i]=store[s2.stradr+i]; s1->length=s2.length; s1->stradr=free; free=free+s2.length; return 1; } }
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构
堆空间： 堆空间：在内存中开辟的能存储足够多的 并且地址连续的存储空间称为堆空间。 串、并且地址连续的存储空间称为堆空间。 堆空间示意图 示意图： 堆空间示意图： 分配空间过程： 分配空间过程： 当产生一个新串时， 当产生一个新串时，要判断堆空间中是 否还有存储空间，若有，则从free free指针开 否还有存储空间，若有，则从free指针开 始划出相应大小的区域为该串的存储区， 始划出相应大小的区域为该串的存储区， 然后建立该串的索引信息，并修改free free指 然后建立该串的索引信息，并修改free指 针。
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 2.在串尾存储一个不会在串中出现的特殊 2.在串尾存储一个不会在串中出现的特殊 字符作为终结符，常用’ 字符作为终结符，常用’\0’ 。
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4.2.1 串的定长顺序存储
标识实际长度的方法 3.在数组的 号单元存储串长度， 在数组的0 3.在数组的0号单元存储串长度，串第一个 字符从数组的1单元开始存放。字符的序号 字符从数组的1单元开始存放。字符的序号 和存储位置将一致。 和存储位置将一致。 例： char s[MAXSIZE+1]; 用s[0]存放串的实际长度 s[0]存放串的实际长度 串值存放在s[1] 串值存放在s[1] ～s[MAXSIZE]
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4.2.3 串的堆存储结构
建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表 索引项的结点类型： 索引项的结点类型：
typedef struct { char name[MAXNAME]; /*串名 串名*/ 串名 int length; /*串长 串长*/ 串长 char *stradr; /*起始地址 起始地址*/ 起始地址 } LNode;
2、求子串
StrSub (char *t, char *s, int i, int len)
3、串比较
int StrComp(char *s1, char *s2) 注意：字符串以‘\0’作为结束标志。 注意：字符串以‘ 作为结束标志。 作为结束标志
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4.2.2 定长顺序串的基本运算
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本章内容
4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
北华航天工业学院计算机系 制作
/*串长 串长*/ 串长 /*起始地址 起始地址*/ 起始地址
4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺Hale Waihona Puke Baidu串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
北华航天工业学院计算机系 制作
4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
串连接 完成的功能： 把串s 完成的功能 ： 把串 s1 和 s2 首尾连接成一个 新串s 新串s。 分析： 分析： 判断是否会发生溢出 发生溢出。 （ 1 ） 判断是否会 发生溢出 。 S 的空间是否 足够存储s 的所有元素。 足够存储s1和s2的所有元素。 连接过程： 先将s 的所有元素送到s （ 2 ） 连接过程 ： 先将 s1 的所有元素送到 s 再将s 的所有元素送到s 中；再将s2的所有元素送到s中现有元素的后 置结束符。 面；给s置结束符。
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4.2.1 串的定长顺序存储结构
定长顺序存储结构的实现： 用一组地址连 定长顺序存储结构的实现 ： 用一 组地址连 续的存储单元存储串值中的字符序列 存储串值中的字符序列。 续的存储单元存储串值中的字符序列。 定长是指按预定义的大小， 定长是指按预定义的大小 ， 为每一个串变 量分配一个固定长度的存储区 固定长度的存储区。 量分配一个固定长度的存储区。 通常用数组实现。 通常用数组实现。 用数组实现
typedef struct { char name[MAXNAME]; /*串名 串名*/ 串名 char *stradr; char *enadr } ENode;
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/*起始地址 起始地址*/ 起始地址 /*末尾地址 末尾地址*/ 末尾地址
4.2.3 串的堆存储结构
数据结构
—— 第4章 串
目标
理解串的定义； 理解串的定义； 理解串的存储方式； 理解串的存储方式； 掌握模式匹配算法。 掌握模式匹配算法。
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本章内容
4.1 串及其基本运算
4.2 串的存储结构及基本运算
4.3 模式匹配算法
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4.1 串及其基本运算
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4.2 串的存储结构及基本运算
4.2.1 串的定长顺序存储结构 4.2.2 定长顺序串的基本运算 4.2.3 串的堆存储结构 4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
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4.2.3 串的堆存储结构
串索引存储： 串索引存储：将所有的串存储在一个大的 存储空间内，为区分每个串， 存储空间内，为区分每个串，给每个串建 立一个索引项，多个索引项组成索引表。 立一个索引项，多个索引项组成索引表。 建立索引项的方法： 建立索引项的方法： 1.带串长度的索引表 1.带串长度的索引表 2.末尾指针的索引表 2.末尾指针的索引表 3.带特征位的索引表 3.带特征位的索引表
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构
堆空间示意图
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4.2.3 串的堆存储结构
堆结构类型定义
设堆空间： 设堆空间： char store[SMAX+1]; 自由区指针： 自由区指针：int free; 串的索引项结点类型： 串的索引项结点类型： typedef struct { int length; int stradr; } HString;
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4.2.4 基于堆结构的串的基本运算
总结： 总结： 以上堆空间和算法是由算法编写者自己 设计和编写来实现的，在这里， 设计和编写来实现的，在这里，重点介绍这 种存储的处理思想， 种存储的处理思想，很多问题及细节尚未涉 如废弃串的回收、自由区的管理等。 及，如废弃串的回收、自由区的管理等。 在常用的高级语言及开发环境中， 在常用的高级语言及开发环境中，大多 数系统本身都提供了串类型及大量的库函数 提供了串类型及大量的库函数， 数系统本身都提供了串类型及大量的库函数， 用户可直接使用。 用户可直接使用。
什么是串？ 什么是串？ 串(String)是零个或多个字符组成的 (String)是零个或多个字符组成的 有限序列。 有限序列。一般记作 S＝“a1a2a3…an”。 相关术语 串名 子串 串值 主串 串长 空串 空格串 串相等 子串的位置
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4.1 串及其基本运算
串的基本运算： 串的基本运算：