数据结构中的串

4.2.1 串的顺序存储
void Concat_Sq(char S1[],char S2[],char T[]) { //用T返回S1和S2联接而成的新串 k=0; j=0; while(S1[j]!=„\0‟ ) T[k++]=S1[j++]; j=0; while(S2[j] != „\0‟ ) T[k++]=S2[j++]; T[k]=„\0‟; } // Concat_Sq 算法4.2
“ ”； 和 “ ”；都是空格串。
为了清楚起见我们以后用Φ 来表示空串
串的基本操作（1）
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：
aString=“aString”;
其中，X是一个串变量名，赋给它的值是字符序列123, 而不是整数123。之间可以进行比较。 左边的aString是一个串变量名，而右边的字符序列 aString是赋给它的值
在各种应用中，空格通常是串的字符集合中的一个 元素，可以出现在其它字符之间，由一个或多个空 格组成的串称为空格串
StrAssing( &T, chars ) : chars是字符串常量，生成一个 值等于chars的串T StrCopy( &T, S ) :串S存在，由串S复制得串T StrEmpty( S ) :如果串S为空，返回TRUE，否则返回 FALSE StrCompare(S, T) : 若S>T 返回>0;若S=T 返回=0;若 S<T 返回<0; StrLength( S ) :串S存在，返回S中元素的个数，称为串 的长度 more
4.2.2 堆分配存储表示
由于在多数情况下串的操作是以串的整体形式参与， 在应用程序中，参与运算的串变量之间的长度相差 很大，并且在操作中，串值长度的变化也很大，因 此将串变量设定为固定长的数组不尽合理。 以堆分配存储表示串的特点：串变量的存储空间是 在程序执行过程中动态分配而得，程序中出现的所 有串变量可用的存储空间是一个称为“堆”的共享 空间。 例如，在C语言中的串类型就是以这种方式实现的， 利用new为新生成的串分配一个实际串长所需的存 储空间，如成功则返回串的基地址。
串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。包含 子串的的串相应地称为主串。通常称字符在序列中的序列号 为该字符在串中的位置。子串在主串中的位置则以子串第0 个字符在主串的位置来表示。
4.1 串的Biblioteka 义和操作 例如：下面a，b，c，d都是串
a=“BEI” b=“JING” c=“BEIJING” d=“BEI JING” 长度为3 长度为4 长度为7 长度为8
4.2.1 串的顺序存储
通过前面的例子我们可以看到，用字符数组表示字 符串时，串的操作比较容易，并且允许用数组名进 行串的输入和输出。 同时我们还应该注意到，在这里我们使用的C语言的 静态数组，使串的长度受到一定的限制。有可能会 出现数组越界的情况，越界的情况一旦出现可能会 导致“非法错误”，也可能会导致修改其他数据， 即使有的C语言允许数组适当越界，也要占有额外的 系统资源。从数据结构的严谨性和良好的编程习惯 上来讲，应避免越界。 由此可见，这种串的定长顺序表示有其先天的不足， 适应范围有一定的局限性。
} ADT String
4.1 串的定义和操作
对于串的基本操作集可以有不同的定义方法，各种 版本的C语言都定义了自己的串操作函数，使用时 应以语言参考为准。 在前面的基本操作中：串赋值(StrAssing)、串 比较(StrCompare)、求串长(StrLength)、串 联接(StrCompare)、求子串(SubString)等五 种操作构成串类型的最小操作子集。其他操作可由 这些最小操作子集来实现。 例如可用串比较、求串长和求子串等操作实现定位 函数(Index)
4.2.2 堆分配存储表示
void StrInsert_HSq(char *S, int pos, char * T) {//在串S的第pos个字符之前插入串T slen=StrLength_HSq(S); tlen=StrLength_HSq(T); char S1[slen+1]; //辅存空间、暂存S //++LYG ERROR if( pos<0||pos>slen) ERRORMSG(插入位置不合法); if(tlen>0) { i= 0; while((S1[i]=S[i])!=„\0‟) i++; delete S; S=new char[slen+tlen+1]; for(i=0,k=0;i<pos-1;i++) S[k++]=S1[i]; j=0; while(T[j]!=„\0‟) S[k++]=T[j++]; while(S1[i]!=„\0‟) S[k++]=S1[i++]; S[K]=„\0‟; } // if } // StrInsert_HSq 算法4.4 (主要操作全部自己实现)
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第4章 串
字符串数据是计算机非数值处理的主要对象之一。在早 期字符串字符串作为输入输出的常量出现，现已发展成 为字符串类型，可以进行一系列的操作。 字符串一般简称为串。在汇编和编译程序中，源程序是 字符串数据。在事务处理程序中，顾客的姓名和地址及 货物的名称、产地等也是字符串。此外，如信息检索系 统、文字编辑程序、自然语言翻译系统等都是以字符串 为处理对象。 然而，目前的计算机硬件结构主要是面向数值计算的需 要，基本上没有提供处理字符串数据操作的指令，需要 用软件来实现字符串类型。由于各种应用具有不同的特 点，要有效的实现字处理，必须根据具体情况使用合适 的存储结构。
s= “s0s1…sm-1” (m>0) t= “t0t1…tn-1” (n>0) 假设，两者最大有前k个子序列相等（最大相等前缀子 串），s和t的大小由sk和tk的大小来决定。在C语言中字 符的大小按ASCII码的大小为准
4.1 串的定义和操作
串值必须用一对双引号括起来，但双引号不属于串， 它的作用只是为了避免与变量或常量混淆。例如： x = “123”;
4.2 串的表示和实现
如果在程序设计语言中，串只是作为输入输 出的常量出现，则只需存储这个串常量值， 即字符序列即可。 但在多数非数值处理情况的程序中，串也以 变量的形式出现。因此需要根据串的操作的 特点，合理地选择和设计串值的存储结构及 其维护方式。
1 定长顺序存储表示 2 堆分配存储表示 3 块链存储表示
4.2.1 串的顺序存储
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。 例如，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。假设： char str[10]; //固定长为10的存储区 在C语言中，字符串的结束标志为’\0‟，同 时我们应注意到’\0‟也占一个字符的空间。
串的逻辑结构和线性表极为相似，区别仅仅在于串 的数据对象约束为字符集。但是串的基本操作和线 性表有很大的差别。 在线性表的操作中大多数以“单个元素”为操作对 象，而在串的操作中大多数以“串的整体”为操作 对象。
4.1 串的定义和操作
两个串之间可以进行比较。 称两个串相等，当且仅当这两个串的值相等，包括 两个串的长度相等，并且各个对应位置的字符都相 等。 当两个串不相等时，可按“字典顺序”分大小。令
4.2.2 堆分配存储表示
void StrInsert (char *S, int pos, char * T) { //在串S的第pos个字符之前插入串T char *S1, *Sub; //辅存空间 slen=strlen(S); tlen=strlen (T); if(pos<0||pos>slen) ERRORMSG(插入位置不合法); if(tlen>0) { S1=strdup(S); S=new char[slen+tlen+1]; strncpy(S, S1, pos); S[pos]=„\0‟; strcat(S,T); Sub=S1+pos; strcat(S,Sub); delete S1; } //if } //StrInsert_HSq 算法4.4 (使用C语言库函数实现 string.h)
串的基本操作
Concat( &T, S1,S2 ) : 用T返回S1和S2联接而成的新串 SubString( &Sub,S,pos,len ) : 用Sub返回串S的第pos个 字符起长度为len的子串 Index( S, T, pos ) : 如果在主串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，否则返回0 Replace( &S,T,V ) : 用V替换主串S中出现的所有与T相等 的不重叠的子串 StrInsert( &S,pos,T ) : 在串S的第pos个字符之前插入串 T StrDelete( &S,pos,len ) : 在串S中删除第pos个字符起长 度为len的子串 DestroyString( &S ) : 串S被摧毁
4.2.1 串的顺序存储
void SubString_Sq(char Sub[],char S[],int pos,int len) { //用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的字符,其中, //0<=pos<StrLength(S)且0<=len<=StrLength(S)-pos slen=StrLength_Sq(S); if( pos<0||pos>slen-1||len<0||len>slen-pos) { ERRORMSG(“参数不合法”); return; } for( j=0; j<len; j++) Sub[j]=S[pos+j]; Sub[len]=„\0‟; } // SubString_Sq 算法4.3
4.1 串的定义和操作
算法4.1（用最小操作子集来实现定位函数(Index) int Index( String S, String T, int pos ) {//T非空、如果主串S中pos之后存在与T相等的子串， //则返回第一个这样的子串在S中的位置，否则返回-1 if(pos>=0) { n=StrLength(S); m=StrLength(T); i=pos; while ( i<=n-m ) { SubString( sub,S,i,m );//返回S中从i起长度为m的子串 if( SubCompare (sub,T)!= 0 ) i++; else return i; } // while } // if return -1; } // Index
数 据 结 构（Data Structure ）
第四章 串（String）
主讲：李耀国
第4章
串
4.1 串的定义和操作 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 块链存储表示
4.3 正文模式匹配** 4.4 正文编辑-串操作应用举例
4.2.2 堆分配存储表示
在采用堆分配存储表示时，串的操作仍然基于 “字符序列的复制”进行。 例如，串复制操作StrCopy(&T, S)的实现算 法是，若串S为空串，则串T为一空指针；否 则，首先为串T分配大小和串S长度相等的存 储空间，然后将串S的值复制到串T中； 又如，串插入操作StrInsert(&S, pos, T)的 实现算法是，为串S重新分配大小等于串S和 串T长度之和的存储空间，然后进行串复制。
4.1 串的定义和操作
串(String),或称字符串是由零个或多个字符组成的有限序 列。一般记为： S = “a0a1…an-1” (n ≥ 0 ) 其中，S是串的名称，用双号括起来的字符序列是串的值； ai (0≤i≤n-1)可以是字母、数字或其它字符（字符的序号从 0开始，与C、C++、JAVA等语言的习惯一致）；串中字符 的数目n称为串的长度。零个字符的串称为空串(null string)，它的长度为零。