数据结构--串的基本操作

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第五话 数据结构之串

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• 一、了解什么是串
• 二、串的基本特征
• 三、串的基本操作
  • 串的初始化
  • 串的输出 
• 四、串的匹配模式
• 五、总结

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前言

串（即字符串）是一种特殊的线性表，在信息检索、文本编辑等领域有广泛的应用。其特殊性体现在组成线性表的每个数据元素是单个字符，而由一个个字符串起的字符串却是最基本的非数值数据，在操作过程中常常作为一个整体来处理。研究串的特点、存储结构和基本操作实现，是非常有必要的。

一、串的定义

1.串的定义

串是由零个或任意多个字符组成有限序列。一般记为：s="a1a2a3...an"(n>=0)

串可以是字母、数字或其他字符，n为串的长度。

2.串的相关术语

（1）空串。不含任何字符的串称为空串，即串的长度n=0时，称为空串。

（2）空格串。由一个或多个称为空格的特殊字符组成的串称为空格串，其长度是串中空格字符的个数。

（3）子串。串中任意连续的字符组成的子序列称为该串的子串。另外，空串是任意串的子串，任意串是自身的子串。

（4）主串。包含子串的串称为该子串的主串。

（5）匹配模式。子串的定位运算又称为串的匹配模式，是一种求子串在主串中第一次出现的第一个字符的位置。

（6）串相等。两个串的长度相等且各个位置上对应的字符也都相同。

二、串的基本特征

对照串的定义和线性表的定义可知，串是一种其数据元素固定为字符的线性表。但是，串的基本操作对象和线性表的操作对象却有很大的不同。线性表上的操作是针对其某个元素进行的，而串上的操作主要是针对串的整体或串的一部分子串进行的。这也是把串单独作为一章的原因。

三、串的基本操作 

1.定义存储结构--顺序存储

#include
#include
#define maxsize 80
typedef char Elemtype;
typedef struct{
    Elemtype date[maxsize];
    int Len;
}String;

2.将串进行初始化

String *init_string()
{
    String *s;
    s = (String*)malloc(sizeof(String));
    if(s!=NULL){
        s->Len=0;
    }
    return s;
}

3. 创造一个串并求其串长度

void createstring(String *s)
{
    printf("请输入一段字符串，按回车结束：\n");
    gets(s->date);
    int i=0,j=0;
    while(s->date[i]!='\0'){
        i++;
        j++;
    }
    s->Len = j;
}

 4.在主函数中实现调用

int main()
{
    String *s1;
    s1 = init_string();
    createstring(s1);
    printf("%s",s1->date);
    return 0;
}

 

四、字符串的匹配模式

 1.在主串中找子串第一次出现的位置

int stringindex(String *s1,String *s2)
{
    int i=0,j=0,k;
    while(iLen&&jLen){
        if(s1->date[i]==s2->date[j]){
            i++;
            j++;
        }else{
            i = i-j+1;
            j = 0;
        }
    }
    if(j>=s2->Len){
        k=i-s2->Len+1;
    }else{
        k=-1;//如果没找到则返回值-1;
    }
    return k;
}

2.在主串中删除子串

void deletestring(String *s,int i,int j)
{
    int k;
    if(i+j-1>s->Len){
        printf("所要删除的子串越界!");
    }else{
        for(k=i+j-1;kLen;k++,i++){
            s->date[i-1] = s->date[k];
        }
    s->Len = s->Len-j;
    s->date[s->Len]= '\0';
    }
}

在主函数中实现 如下:

int main()
{
    String *s1;
    String *s2;
    s1 = init_string();
    s2 = init_string();
    createstring(s1);//创造一个主串
    createstring(s2);//创造一个子串
    int a = stringindex(s1,s2);//得到子串的位置
    int b = s2->Len;//得到子串的长度从而删除
    deletestring(s1,a,b);
    printf("%s",s1->date);
    return 0;
}

3.在主串中插入子串 

void insertstring(String *s1,String *s2,int i)//在第i位中插入
{
    int j;
    if(i>s1->Len+1){
        printf("插入的位置错误");
    }else if(s1->Len+s2->Len>maxsize){
        printf("两串长度超过存储空间长度");
    }else{
        for(j=s1->Len-1;j>=i-1;j--){//将第i位开始的字符各向后移动s2串长度
            s1->date[s2->Len+j] = s1->date[j];
        }
        for(j=0;jLen;j++){
            s1->date[i+j-1] = s2->date[j];//将子串s2插入到s1的第i个位置处
        }
        s1->Len = s1->Len+s2->Len-1;
        s1->date[s1->Len] = '\0';
    }
}

在主函数中实现 如下:

int main()
{
    String *s1;
    String *s2;
    s1 = init_string();
    s2 = init_string();
    createstring(s1);//创造一个主串
    createstring(s2);//创造一个子串
    int a = s1->Len;//得到主串的位置
    insertstring(s1,s2,a);
    printf("%s",s1->date);
    return 0;

4.比较两个串的大小 

void cmpstring(String *s1,String *s2)
{
    int i=0,flag=0;
    while(s1->date[i]!='\0'&&s2->date[i]!='\0'){
        if(s1->date[i]!=s2->date[i]){//两串对应的位置是否相等
            flag = 1;
            break;
        }else{
            i++;
        }
    }
    if(flag==0&&s1->Len==s2->Len){
        printf("两串相等\n");
    }else{
        printf("两个串不相等,两串ASCII差值为%d\n",s1->date[i]-s2->date[i]);
        //不相等返回不同位置的ASCII码差值
    }
}

 在主函数中实现 如下:

int main()
{
    String *s1;
    String *s2;
    s1 = init_string();
    s2 = init_string();
    creatstring(s1);
    creatstring(s2);
    cmpstring(s1,s2);
    return 0;
}

 

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五、总结

1、串的基本概念

串是一种特殊的线性表，规定每个数据元素仅由一个字符组成。串上的操作主要是针对串的整体或串的一部分子串进行的。

2、串的存储结构

串是字符型的线性表，与线性表类似，串也有两种基本存储结构：顺序存储和链式存储。由于串的特殊性。主要运用顺序存储。

3、串的运算实现

串的基本运算包括串的连接、插入、删除、比较、寻找等，要求重点掌握串的定长顺序存储的基本算法。