数据结构讲义：串的概念与基本运算

"该资料是关于数据结构课程的讲义，主要讲解了第四章‘串’的相关知识，包括串的基本概念、基本运算、存储方式以及模式匹配算法。内容涵盖串的定义、子串与主串的关系、串的操作如求串长、串赋值、连接操作和求子串等。" 在数据结构中，"串"是计算机科学中一种重要的数据类型，它由零个或多个字符组成，可以理解为字符的序列。在本讲义中，串被定义为`s = "s1s2...sn"`，其中每个`si`是串的一个元素，`n`表示串的长度，空串记为`Ф`。串的元素可以是任何字符，并且可以通过其在串中的序号来引用。 讲义介绍了串的两个关键概念：子串和主串。子串是由主串中任意连续字符组成的序列，而主串是包含子串的原始串。子串的位置指的是子串的第一个字符在主串中的索引。两个串相等的条件是它们的长度相同且对应字符一一相等。 串的基本运算是学习的重点。首先是`StrLength(s)`，这个操作用于计算串`s`的长度。其次是`StrAssign(s1, s2)`，这可以将一个串的值赋给另一个串，可以是串常量赋值给变量（串赋值）或变量复制给变量（串拷贝）。接着是`StrConcat(s1, s2, s)`或`StrConcat(s1, s2)`，这两个运算符用于连接两个串，可以生成新的串或将一个串追加到另一个串的末尾。最后，`SubStr(s, i, len)`用于提取串`s`从第`i`个字符开始的长度为`len`的子串，需满足给定的索引和长度条件。 此外，教学内容还提到了串的存储方式，包括定长顺序存储和堆存储结构，以及模式匹配算法，这些都是教学的重点和难点。模式匹配算法在文本处理和搜索等领域有着广泛的应用，通常涉及到如何高效地在主串中查找特定的子串。 虽然没有详细展开这些存储方式和模式匹配的具体实现，但可以预见在后续的学习中，学生将深入理解如何利用不同的数据结构和算法来优化串的操作，如使用数组或链表实现定长顺序存储，以及如何通过KMP、Boyer-Moore或Rabin-Karp等算法提高模式匹配的效率。这些知识对于理解计算机科学中的字符串处理至关重要。