数据结构-第四章 串.ppt
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数据结构中的"串"是计算机科学中的一种基本概念,它是一种特殊的线性表,其中的每个数据元素都是字符。在本章"数据结构-第四章 串"中,主要探讨了串的定义、表示和实现方式,以及串的模式匹配算法和实际应用。 首先,串(string)是由零个或多个字符组成的有限序列,记为`s = ‘a1a2...an’`,其中`ai`可以是任何字符,包括字母、数字或其他符号,而`n`表示串的长度。如果`n=0`,则称为空串。子串是指串中任意连续字符组成的子序列,它可以在主串中出现,并且有特定的位置。两个串相等,意味着它们的长度相同且对应位置的字符也相同。 串的表示和实现方法主要有以下三种: 1. **定长顺序存储表示**:使用一维数组存储,适合处理长度固定的串,例如C语言中的字符数组。 2. **堆分配存储表示**:通过动态内存分配来创建和管理串,适合处理长度不固定或很大的串。 3. **串的块链存储表示**:采用链式存储结构,每个节点存储一个字符块,可以更有效地处理长串,并减少内存碎片。 此外,串的基本操作包括: - **StrAssign(&T, chars)**:根据字符串常量`chars`初始化串`T`。 - **StrCopy(&T, S)**:复制串`S`到`T`。 - **StrEmpty(S)**:判断`S`是否为空串,返回布尔值。 - **StrCompare(S, T)**:比较`S`和`T`,返回值表明它们之间的大小关系。 - **StrLength(S)**:返回串`S`的长度。 - **ClearString(&S)**:将`S`清空为零长度串。 - **Concat(&T, S1, S2)**:连接`S1`和`S2`生成新串`T`。 - **Substring(&Sub, S, pos, len)**:提取`S`中从位置`pos`开始的长度为`len`的子串。 - **Index(S, T, pos)**:在`S`中寻找子串`T`的起始位置,从位置`pos`开始搜索。 - **Replace(&S, T, V)**:在`S`中替换子串`T`为`V`。 - **StrInsert(&S, pos, T)**:在`S`的`pos`位置插入子串`T`。 - **StrDelete(&S, pos, len)**:从`S`中删除`pos`位置开始的`len`长度的子串。 - **DestroyString(&S)**:释放`S`所占用的内存。 串的模式匹配算法是串处理中的重要部分,例如KMP算法、Boyer-Moore算法等,用于在主串中高效地查找子串。在实际应用中,串被广泛用于文本处理、文件名、URL、数据库查询语句等方面。 在编程语言如C++或Java中,字符串通常以字符数组的形式存储,例如C++中的`std::string`类或C语言中的`char`数组。在处理字符串时,需要注意空格的处理,空格是字符集中的一个元素,计算串长度时包含空格。例如,字符串`s= ‘I am a student’`的长度为14,包括空格。 总结来说,本章内容涵盖了串的基本概念、存储方式和操作,以及在实际编程中的应用,对于理解和处理字符数据至关重要,尤其在处理文本和字符串操作的场合。
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