数据结构中的串(String)是计算机科学中一种重要的数据类型,它是由一个或多个字符组成的序列。本节主要讨论了串的基本概念、操作以及存储结构。
1. **基本概念**
- **空格串**:由一个或多个空格字符组成,长度值至少为1。
- **子串**:在某个串中的任意一个连续字符序列,可以是原串的一部分。
- **主串**:包含一个或多个子串的串,相对于这些子串而言。
- **空串**:不包含任何字符的串,其长度为0,通常用"O"表示。
- **位置**:字符在串中的序号,子串在主串中的位置由子串的第一个字符的位置表示。
2. **串的性质与操作**
- **相等的串**:两个串相等意味着它们的长度相同,并且对应位置的字符也相等。
- **串的结构与线性表的比较**:虽然逻辑结构相似,但串的操作对象是整个串,而线性表操作的是单个元素。常见的串操作有查找子串、插入删除子串等。
3. **基本操作**
- **ADT串(抽象数据类型串)**:包括求串长、串复制、串联接、串比较和字符定位等基本操作。
- **基本操作的实现**:例如,C语言中提供了strlen()用于求串长,strcpy()用于复制串,strcat()用于串联接,strcmp()用于比较两个串,strchr()用于查找字符在串中的位置。
4. **串的最小操作子集**
- **核心操作**:串赋值、串比较、求串长、串联接和求子串是串类型最基本的操作子集,其他操作可以基于这五个基本操作实现。
5. **串的存储结构**
- **定长顺序存储**:类似于线性表的顺序存储,使用连续的内存空间存放串的字符。
- **堆分配存储**:在堆上动态分配内存,适合处理长度变化的串。
- **块链存储**:将串分割成固定大小的块,每一块形成一个链表节点,形成链式存储结构。
6. **算法实例**:以`Index()`函数为例,该函数用于查找子串`T`在主串`S`中从指定位置`pos`开始是否存在并返回其位置。算法通过比较子串和主串的子串是否相等,利用了判等、求串长和求子串等基本操作实现。
总结来说,串是数据结构中处理字符序列的关键工具,它的操作和存储结构设计对字符串处理的效率至关重要。理解和掌握这些基本概念和操作对于学习和应用数据结构至关重要,特别是在编程和算法设计中。