数据结构——串和数组(精选)
数据结构 第5章 串和数组
// S中不存在与T相等的子串
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5.2 串的表示和实现
5.2.1 串的定长顺序存储表示
类似于线性表的顺序存储表示方法，可用一组地址连续的存储 单元存储串值的字符序列。如在c语言中, 字符串的一种处理方 法就是将字符串作为字符数组来处理。 例如: typedef unsigned char SString[80] ; SString str; 等价于 char str[80]; 则为串变量str分配一个固定长度（为80）的存储区。 C语言中规定了一个字符串的结束标志为'\0 '，占一个字符 的空间。因此串值的长度为0--79。 串的基本操作为 “字符序列的复制”。
Tuesday, November 13, 2012 nysfxysjjg@
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算法 5.4 :在串S的第pos个字符之前插入串T void StrInsert (char *&S, int pos, char *T) //S要用引用类型 { int slen=StrLength (S), tlen=StrLength (T); char *S1=new char[slen +1]; // S1作为辅助串空间用于暂存S if (pos < 0 || pos > slen) ERRORMESSAGE(" 插入位置不合法"); if (tlen>0) { i=0; for(i=0;s[i]!= '\0 ';i++ ) S1[i]=S[i]; S1[i]=„\0‟; S = new char[slen+tlen +1]; // 为S重新分配空间 for ( i=0, k=0; i<pos; i++) S[k++] = S1[i]; // 保留插入位置之前的子串 for(j=0;T[j]!= '\0 ';j++ ) S[k++] = T[j++]; // 插入T for(i=pos;S1[i]!= '\0 ' ;i++) S[k++] = S1[i++]; // 复制插入位置之后的子串 S[k] = '\0'; } }
数据结构串、数组和广义表知识点总结
数据结构串、数组和广义表知识点总结
数据结构是计算机科学中研究数据如何组织、存储、管理和操作的学科。
三个常见的数据结构串、数组和广义表都是用于存储和操作数据的。
1. 串：
- 串是由0个或多个字符组成的有限序列。
它是一维数组的特例。
- 串的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 串可以通过数组、链表或动态分配的内存来实现。
2. 数组：
- 数组是一种线性数据结构，它由一组连续的内存空间组成，
存储相同类型的数据。
- 数组的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 数组的访问时间复杂度为O(1)，但插入和删除的时间复杂度
较高。
3. 广义表：
- 广义表是由若干元素组成的有序集合，每个元素可以是原子
或者是一个广义表。
- 广义表可以通过链表来实现，每个节点包含两个指针，一个
指向元素，一个指向下一个节点。
- 广义表的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 广义表可以表示任意层次的嵌套结构，具有灵活性和扩展性。
总结：
- 串、数组和广义表都是常见的数据结构，用于存储和操作数据。
- 串是字符的有限序列，可以通过数组或链表来实现。
- 数组是一维线性数据结构，存储相同类型的数据，具有常数时间复杂度的访问操作。
- 广义表是由元素组成的有序集合，可以通过链表来实现，能够表示任意层次的嵌套结构。
数据结构(C语言版)_第3章 串与数组
char data; struct lnode *next;
}lstring;
3.3.3 串的存储结构——链式存储结构
当结点大小>1时，可以采用块链结构。
#define CHUNKSIZE 100
/*可由用户定义块的大小*/
typedef struct Chunk
第三章 串与数组
本章要点
➢字符串的基本概念与基本运算 ➢字符串的存储和基本运算的实现 ➢数组的概念和基本运算 ➢数组的存储结构 ➢特殊矩阵的压缩存储及运算 ➢广义表的概念及相关术语 ➢广义表的存储形式
3.1 “文学研究助手”案例导入
“文学研究助手”引例：请从下面的英文文章里，统计其中 good出现的次数和位置，并查找单词the所在的行号，该行中出 现的次数以及在该行中的相应位置。
3.4.1 数组的定义
数组是n个具有相同类型的数据元素构成的有限序列，数组 中的数据是按顺序存储在一块地址连续的存储单元中。
数组中的每一个数据通常称为数组元素，数组元素用下标 区分，其中下标的个数由数组的维数决定。
若线性表中的数据元素为非结构的简单元素，则称为一维 数组，又称为向量；若一维数组中的数据元素又是一维数组结 构，则称为二维数组；依次类推，若二维数组中的元素又是一 个一维数组结构，则称作三维数组。
3.3.4 串的基本操作的实现算法
第二种顺序存储方式下几种基本操作的算法
算法1：串连接操作 算法2：串比较操作 算法3：取子串操作 算法4：串插入操作 算法5：串删除操作 算法6：串置换函数 算法7：子串定位操作
3.3.5 串的应用
【例3-1】设计一个算法求串s中出现的第1个最长重复子串 及其位置。
数据结构第4章数组和串
● 教学目的：理解抽象数据类型数组的概念， 掌握数组的不同存储结构的实现及应用，了 解广义表的相关概念，掌握串的逻辑结构、 存储结构及其基本运算。
● 教学重点：数作在不同 存储结构上的实现。 ● 教学难点：带状矩阵的压缩存储；稀疏矩 阵的三元组表实现及其转置算法，堆结构的 串操作实现；串的模式匹配算法。
矩阵的压缩存储
printf("Array a:\n"); k=0; for(i=0;i<N;i++)//输出矩阵A { for(j=0;j<N;j++) if(i<j)printf("%5d",sa[M-1]); else printf("%5d",sa[i*(i+1)/2+j]); printf("\n"); } printf("Array b:\n"); k=0; for(i=0;i<N;i++)//输出矩阵B { for(j=0;j<N;j++) if(i>j)printf("%5d",sb[M-1]); else printf("%5d",sb[j*(j+1)/2+i]); printf("\n"); }}
矩阵的压缩存储
由此可见，要唯一表示一个稀疏矩阵，在存储三 元组表的同时还需存储该矩阵总的行数、列数及非 零元个数。 练习：写出图4-9(a)所示稀疏矩阵的三元组表。
三元组表（也是线性表）的存储方式主要有两种： 顺序存储和链式存储，从而可引出稀疏矩阵的两种 压缩存储方法：三元组顺序表和十字链表。 3、三元组顺序表
矩阵的压缩存储
数据结构 第4章 串、数组
#define MAX 50 /*定义一常量MAX为50*/ int substring（char *s, int n1,int n2, char *t） ｛ int i,k; if((n1<1)||(n1>length(s)) /*如果位置不对则返回0值*/ return(0); for(k=0;(k<n2)&&(s[n1-1+k]!=’\0’);k++) /*从串s的第n1个 位置取出n2长度的子串放在t串中*/ t[k]=s[n1-1+k]; t[k]=’\0’; return(1); }
在该例中，有两个串分别为a1=″Beijing″，a2=″China″， 调用函数equal（a1,a2）后，函数的返回值为0，所以才输 出not equal。 4．取子串 取子串就是在给定串中，从某一位置开始连续取出若干 字符，作为子串的值。例如，给定串s，从s中的第n1个字符 开始，连续取出n2个字符，放在t串中。其算法描述如下：
6．删除子串 在串中删除从某一位置开始连续的字符。如在s串中，从 第p个字符开始连续删除j个字符。可能出现三种情况： （1）如果p值不在s串范围内，不能删除。 （2）从第p个字符开始到最后的字符数不足j个，删除时， 不用移动元素。 （3）p和j都可以满足要求。删除后，要把后面其余的元素 向前移动j位。 删除成功后函数返回值为1，否则函数返回值为0。 删除子串的C语言算法描述如下：
4.1 串
串是一种特殊的线性表，它的数据对象是字符集合，它 的每个元素都是一个字符，一系列相连的字符就组成了一个 字符串，字符串简称串。 计算机中的非数值处理的对象基本上是字符串数据。在 程序设计语言中，字符串通常是作为输入和输出的常量出现 的。随着计算机程序设计语言的发展，产生了字符串处理， 字符串也作为一种变量类型出现在程序设计语言中。在汇编 语言的编译程序中，源程序和目标程序都是字符串数据。 在日常事务处理程序中，也有许多字符串应用的例子， 如客户的名称和地址信息、产品的名称和规格等信息都是作 为字符串来处理的。在文字处理软件中，在计算机翻译系统 中，都使用了字符串处理的方法。
串和数组
head
a b c
e p c
⋯⋯
g @ @⋀
图4-1 串的块链式存储结构示意图
串的块链式存储的类型定义包括： 串的块链式存储的类型定义包括： ⑴ 块结点的类型定义 #define BLOCK_SIZE 4 typedef struct Blstrtype { char data[BLOCK_SIZE] ; struct Blstrtype *next; }BNODE ;
(2) 块链串的类型定义 typedef struct { BNODE head; int Strlen ; } Blstring ; 在这种存储结构下， 在这种存储结构下，结点的分配总是完整的结点为 单位，因此，为使一个串能存放在整数个结点中， 单位，因此，为使一个串能存放在整数个结点中，在串 的末尾填上不属于串值的特殊字符，以表示串的终结。 的末尾填上不属于串值的特殊字符，以表示串的终结。 当一个块(结点 内存放多个字符时，往往会使操作 当一个块 结点)内存放多个字符时， 结点 内存放多个字符时 过程变得较为复杂， 过程变得较为复杂，如在串中插入或删除字符操作时通 常需要在块间移动字符。 常需要在块间移动字符。
5.1 数组的定义
数组是一组偶对 下标值，数据元素值)的集合。 数组是一组偶对(下标值，数据元素值)的集合。 是一组偶对( 在数组中，对于一组有意义的下标， 在数组中，对于一组有意义的下标，都存在一个与其对 应的值。一维数组对应着一个下标值， 应的值。一维数组对应着一个下标值，二维数组对应着 两个下标值，如此类推。 两个下标值，如此类推。 数组是由 数组是由n(n>1)个具有相同数据类型的数据元素a1， 是由n(n>1)个具有相同数据类型的数据元素 个具有相同数据类型的数据元素a a2，…，an组成的有序序列，且该序列必须存储在一块 组成的有序序列，且该序列必须存储在一块 地址连续的存储单元中。 地址连续的存储单元中。 ◆ 数组中的数据元素具有相同数据类型。 数组中的数据元素具有相同数据类型 具有相同数据类型。 ◆ 数组是一种随机存取结构，给定一组下标，就可 数组是一种随机存取结构，给定一组下标， 以访问与其对应的数据元素。 以访问与其对应的数据元素。 ◆ 数组中的数据元素个数是固定的。 数组中的数据元素个数是固定的。
计算机软件基础课件-2017-第2章-3-串和数组
串匹配(查找)的定义
Index (S, T, int pos)
初始条件：串S和T存在，T是非空串， 1≤pos≤StrLength(S)。
操作结果：若主串S中存在和串T值相同的子串返回它在主串S 中第pos个字符之后第一次出现的位置,否则函数值为-1。
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简单模式匹配算法举例
绪论中的例-4：
T->str[i]=S.str[i-T->length]; flag=0; } else { T->length=MAXSTRLEN;//情况3 flag=0; } return flag; }
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2.串的链式存储表示——链串
链串中每个结点有两个域： • 一个是数据域(data)，用于存放字符串中的字符， • 另一个是指针域(next)，用于存放后继结点的地址。
ANSI编码间互不兼容）
– UNICODE（国际化，各种语言中的每一个字符具有唯一 的数字编号，便于跨平台的文本转换）
中文字符串有些特例，例如“笔划”序
7
两个串之间可以比较：
如 S1=”a1a2a3…am”和S2=”b1b2b3…bn”， 首先比较第一个字符的大小，若”a1”<”b1”，则S1<S2，
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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。
但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； ➢ 在串的基本操作中，通常以“串的整体”作
为操作对象。
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串的表示和实现
• 在程序设计语言中，串只是作为输入或输出的常量出现，则只需 存储此串的串值，即字符序列即可。但在多数非数值处理的程序 中，串也以变量的形式出现。
《数据结构(清华版)》4第四章串和数组
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《数据结构(清华版)》第四章串和数组
1
WORKREVIEW
串和数组基本概念
CATALOGUE
目录
2
串存储结构及操作实现
UNDERWORK
3
数组存储结构及操作实现
WORKHARVEST
4
串和数组应用问题求解
FUTUREOUTLOOK
并行化矩阵运算
利用并行计算技术，对稀疏矩阵进行分块处理，提高矩阵运算速度。
衬底1
算法设计技巧与经验分享
充分利用数据结构特性
根据数据结构的特性设计算法，能够简化算法流程并提高算法效率。
在设计算法时，要充分考虑边界条件对算法正确性和效率的影响，避免出现意外情况。
在算法设计过程中，要善于利用已有的库和工具，避免重复造轮子，提高开发效率。
数组的性质
数组是一种聚合数据类型，它是将具有相同类型的若干变量有序地组织在一起的集合；数组中的元素按一定顺序排列，每个元素都可以通过下标来访问；数组的下标从0开始，也可以是其他整数，但必须是连续的整数。
衬底1
串与数组关系
串和数组在实际应用中经常相互转换。例如，可以将一个字符串转换为一个字符数组进行处理，也可以将一个字符数组转换为一个字符串进行输出。
5
串和数组性能优化策略
UNDERWORK
6
实验与案例分析
WORKHARVEST
GENERAL WORK REPORT FOR FOREIGN
串和数组基本概念
单击此处添加文本具体内容
衬底1
串定义及性质
串是由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是串名，用单引号括起来的字符序列是串值，ai(1<=i<=n)可以是字母、数字或其他字符，串中字符的个数n称为串的长度。
数据结构(C语言版)4 串与数组
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a 01 a 00 a10 a11 Am n ... ... am 1,0 am 1,1
图 4-4
... a 0, n 1 ... a1, n 1 ... ... ... am 1, n 1
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（2）返回给定位置的元素内容
int Value(ARRAY A,EntryType *item,int index1,int index2) { if (index1<0||index1>=MAX_ROW_INDEX||
index2<0||index2>=MAX_COL_INDEX) return FALSE;
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(2)子串 int StrSub (char *t, char *s, int i, int len) /* 用t返回串s中第个i字符开始的长度为len 的子串1≤i≤串长*/ { int slen; slen=StrLength(s); if ( i<1 || i>slen || len<0 || len>slen-i+1) { printf(＂参数不对＂); return 0; } for (j=0; j<len; j++) t[j]=s[i+j-1]; t[j]=’\0’; return 1; }
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a 01 a 00 a10 a11 Am n ... ... am 1, 0 am 1,1
图 4-3
... a 0, n 1 ... a1, n 1 ... ... ... am 1, n 1
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其中，A是数组结构的名称，整个数组元素可以 看成是由m个行向量和n个列向量组成，其元素总数为 m×n。在C语言中，二维数组中的数据元素可以表示 成a[表达式1][表达式2]，表达式1和表达式2被称为下 标表达式，比如，a[i][j]。
数据结构-数组和串的模式匹配
数据结构-数组和串的模式匹配数据结构数组和串的模式匹配在计算机科学中，数据结构是我们组织和存储数据的方式，以便能够高效地对其进行操作和处理。
数组和串是两种常见的数据结构，而模式匹配则是在这两种结构中经常进行的重要操作。
首先，让我们来聊聊数组。
数组是一种线性的数据结构，它将相同类型的元素按照顺序存储在连续的内存空间中。
想象一下，数组就像是一排整齐排列的盒子，每个盒子里都放着相同类型的东西。
比如，一个整数数组，每个盒子里就装着一个整数。
数组的优点很明显，由于元素的存储是连续的，所以访问数组中的元素非常快。
只要知道元素的索引，就能在常数时间内找到对应的元素。
这就好比你知道了某个盒子在这一排中的位置，直接伸手就能拿到里面的东西。
然而，数组也有它的局限性。
当我们需要插入或删除元素时，如果不是在数组的末尾进行操作，那么就会涉及到大量元素的移动，这是非常耗时的。
接下来，再看看串。
串其实就是字符的数组，它是由一系列连续的字符组成的。
在很多应用中，我们需要在一个长串中查找是否存在特定的模式串。
模式匹配，简单来说，就是在给定的主串中查找是否存在与模式串完全相同的子串。
这就像是在一篇长长的文章里找特定的一段话。
在数组中进行模式匹配，常见的方法有直接比较法。
我们从数组的开头开始，逐个元素与模式串进行比较。
如果完全匹配，就找到了模式；如果不匹配，就继续往后移动。
例如，有一个整数数组1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9，我们的模式串是3, 4, 5。
我们从数组的第一个元素开始，依次与模式串的元素进行比较。
当比较到第三个元素时，发现与模式串的第一个元素相同，然后继续比较后面的元素，直到完全匹配。
但是这种方法在一些情况下效率可能不高。
比如，如果数组很大，而模式串比较短，那么可能需要进行大量的比较操作。
在串的模式匹配中，有一种经典的算法叫做朴素模式匹配算法。
它的基本思想很简单，就是从主串的第一个字符开始，依次与模式串进行比较。
2.3-2 串和数组
数据结构课程的内容2.3 串2.3.1 串及其基本运算1.(2)示例2.练2.3.2 串的定长顺序存储及基本运算1.3. 设定长串存储空间：char s[MaxSize+1]；用s[0]存放串的实际长度，串值存放在s[1]~s[MaxSize]，字符的序号和存储位置一致，应用更为方便。
2.⏹ 1.串联接⏹把两个串s1和s2首尾连接成一个新串s，即：s<=s1+s2。
⏹int StrConcat1(s1,s2,s)⏹char s1[],s2[],s[];⏹{int i=0,j,len1,len2;⏹len1=StrLength(s1); len2= StrLength(s2)⏹if(len1+len2>MaxSize-1) return 0; //s长度不够⏹j=0;⏹while(s1[j]!=’\0’)⏹{s[i++]=s1[j++];}⏹j=0;⏹while(s2[j]!=’\0’)⏹{s[i++]=s2[j++];}⏹s[i]=’\0’; return 1;⏹}⏹ 2. 求子串⏹int StrSub(char *t,char *s,int i,int len)⏹{ //用t返回串s中第个i字符开始的长度为len的子串1≤i≤串长⏹int slen;⏹slen=StrLength(s);⏹if(i<1||i>slen||len<0||len>slen-i+1)⏹{printf(”参数不对”);⏹return 0;⏹}⏹for (j=0;j<len;j++)⏹t[j]=s[i+j-1];⏹t[j]=’\0’;⏹return 1;⏹}⏹3. 串比较⏹int StrComp(char *s1, char *s2)⏹{⏹int i=0;⏹while(s1[i]==s2[i] && s1[i]!=’\0’)⏹i++;⏹return(s1[i]-s2[i]);⏹}设s =’I AM A STUDENT ’, t =’GOOD ’, q =’WORKER ’。
数据结构串和数组
数据结构串和数组数据结构是计算机科学中的一个重要概念，它是指一种组织和存储数据的方式。
而数组是一种基本的数据结构，它是由相同类型的元素组成的有限序列。
本文将以数据结构串和数组为标题，探讨它们的定义、特性以及应用。
一、数据结构串的定义与特性数据结构串是由一系列字符组成的有限序列。
它是一种线性结构，可以通过下标访问其中的元素。
串的长度是其中字符的个数，可以为空串。
串的主要特性包括以下几点：1. 顺序存储：串可以使用数组来进行顺序存储，即将字符依次存放在一块连续的内存空间中。
这样可以方便地通过下标来访问和修改串中的元素。
2. 动态存储：为了适应不同长度的串，可以使用动态数组来存储串。
动态数组可以根据需要自动扩容或缩容，以节省内存空间。
3. 字符操作：串的元素是字符，可以对串进行字符操作，如插入、删除、替换等。
这些操作可以通过数组的下标来实现。
4. 字符串匹配：串的匹配是串算法中的一个重要问题。
常见的匹配算法有朴素匹配算法、KMP算法、Boyer-Moore算法等。
这些算法的基本思想是通过比较字符来确定匹配位置，而数组的下标操作可以快速访问串中的字符。
二、数组的定义与特性数组是一种基本的数据结构，它是由相同类型的元素组成的有限序列。
数组的定义包括以下几点：1. 类型：数组中的元素必须具有相同的数据类型，可以是基本类型、结构体或指针类型。
2. 大小：数组的大小是固定的，一旦定义后，就不能改变。
数组的大小由元素的个数决定，可以为空数组。
3. 下标：数组的元素可以通过下标（索引）来访问，下标从0开始，依次递增。
通过下标可以快速定位和修改数组中的元素。
4. 存储：数组的元素在内存中是连续存储的，可以通过计算偏移量来访问数组中的元素。
这样可以提高访问效率。
5. 多维数组：数组可以是多维的，即由多个维度组成。
多维数组可以用于表示矩阵、图等复杂的数据结构。
数据结构串和数组在计算机科学中有广泛的应用。
下面介绍一些常见的应用场景：1. 字符串处理：串的操作是字符串处理中的基础操作。
数据结构-4串和数组
5
6
5
1
2
2
1
5
6
2
4
1
3
1
5
1
3
3
2
1
2
3
5
9
4
2
1
5
1
6
稀疏矩阵三元组的转置运算
void TransMatrix( A, B) {
Bm = An; Bn = Am; Bt = At; p = 1;
for ( k = 1; k <= Bn; k++) { for (j = 1; j <= Bt; j++) {
D
1. 非紧缩格式(设每个字有4个字节)
A T
例如: S = ´ DATA STRUCTURE ´
A
S
2. 紧缩格式
T
DATA
R
STR
U
UCTU
C
R E@
T
3. 单字节方式
U R
DATA S TRUCT U R E@
E
@
二. 串的链式存储结构
说 明：
所谓链结点大小是指每个链结点的数据域中存放的 字符的个数。
示例
S1= " abc" S2= "FORTRAN_77 " S3= ""= (空串)
串的概念和基本操作
说明：
1. 串值须用一对引号括起来，但引号不属于串值。 2. 要区分空串与由空格字符组成的串的不同。
3. String = ´ String ´
几个名词概念
1. 子串：串中若干个连续的字符组成的子序列。
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