数据结构之串学习笔记（一）

一.c语言中的串

    在很多高级语言中，都含有串这一数据类型，而c语言中并没有所谓’串‘’这一数据类型，在c语言中，串为一种特殊的线性表，其数据元素仅由字符构成。要有效实现字符串的处理，就要根据实际情况使用合适的存储结构。

   书上有这么一句话：数组可以看成线性表在“表中数据元素本身也是一个数据结构”这一含义下的拓展，如何理解这句话？线性表是具有相同数据类型的n个数据元素的有限序列，有唯一的表头和表尾元素，除表头外每个元素有唯一前驱，除表尾外每个元素有唯一后继。在一维数组中，与线性表类似，元素按顺序排列，每个元素数据类型相同，，而当数组为二维或多维时，，如int a[3][4],就可以看成一个包含三个元素的线性表，而每个元素又为一个包含四个整数的一维数组，更高维则是对这种关系的进一步嵌套和拓展。

二.串的存储实现

   数据的存储方式由以下四种：顺序存储，连接存储，索引存储，散列存储。下面我们来看串的存储方式。

（一）顺序存储

  用顺序存储的串称为顺序串，字符被依次存放在一片连续的空间中，可以这样描述：

#define maxsize 100
typedef struct{
char ch[maxsize];
int len;
}SeqList;

(二）.链式存储

  串采用链式存储称为链串，描述方法如下：

typedef struct linknode{
char data;
struct linknode* next;
}linkstring;

  使用链式存储的优点在于插入和删除操作方便，但是由于指针域的存在，导致空间利用率低，即存储密度低，比如一个节点中字符占一个字节，而指针可能就占到四个字节，这样存储密度只有百分之二十。

（三）.索引存储

 这里是全书第一次使用索引存储，索引存储顾名思义即建立一个索引表，方便对元素进行快速查找。下面介绍了三种索引表：

1.带长度的索引表

  书上的代码如下：

#define maxsize 1024
typedef struct{
char name[maxsize];
int length;
char *stadr;
}LenNode;

  这里书上讲的很简略，我们可以联系图书馆的例子来理解，比如一排书架中有很多书，我们如何快速找到一本书呢？首先我们要知道一本书的名字对吧，这就是char name[maxsize]，接着我们存入它占的空间大小，即int length，最后我们再记录它的位置，即char* stadr，这样一本书的信息就被记录下来了，接着我们将这一节点作为单独的数据类型，再用前面线性表的知识建表即可。

2.带末指针的索引表

  同样代码如下：

#define maxsize 1024
typedef struct{
char name[maxsize];
char* stadr,*enadr;
}endnode;

 原理与上面类似，只是用一个尾指针代替了字符串长度，与带长度的索引表相比操作更加方便，但占用的空间也较大。

3.带特征位的索引表

  代码如下：

#define maxsize 1024
typedef struct{
char name[maxsize];
int tag;
union{
char *stadr;
char value[4];
}uval;
}tagnode;

  有些串的大小可能小于4个字节，这时我们不妨设置一个联合体变量uval，开辟一个四个字节大小的空间，当串的大小大于四个字节，就存储其首元素的地址，当小于四个字节，则直接将它储存再联合体变量内部，由于联合体成员共用一个变量，这样即节约了存储空间又提高了搜索效率，不过我们这时需设置一个标签tag，用来标识uval内部存储的是字符串还是指针，如用0表示存储的为字符串，1表示存储的为指针。

   书上简单介绍了动态内存分配，核心即是使得多个串共用一片内存空间，而无需每次新开辟一个最大空间，这里用了一个指针表示各个串的首地址，内容相对简单，相信大家都能看懂。