C语言版数据结构讲解：串的概念与操作

"数据结构-C语言版：DS04-串.ppt" 本文将深入探讨数据结构中的一个重要概念——串，以及其在C语言环境下的实现。串，即字符串的简称，是由零个或多个字符组成的有限序列。在C语言中，串通常以字符数组的形式存在，可以用来表示文本信息。 串的定义包括以下几个要点： 1. 串是由零个或多个字符组成的序列，例如S="a1a2……an"，其中S是串名，"a1a2……an"是串的值，每个ai是字符，n是串的长度。 2. 空串是长度为0的串，不包含任何字符，用NullString表示。 3. 空格串是由一个或多个空格字符组成的串，如" "，其长度等于空格字符的数量，用BlankString表示。 4. 子串是从主串中提取出的连续字符序列，例如在串A=“ChinaBeijing”中，“Beijing”是A的一个子串，子串的位置以第一个字符在主串中的位置表示。 串的基本操作主要包括： 1. 长度计算：确定串中字符的总数。 2. 拼接：连接两个或多个串形成新的串，如S1 + S2。 3. 插入：在串的特定位置插入一个字符或子串。 4. 删除：从串中移除指定位置的字符或子串。 5. 查找：在串中寻找指定子串的出现位置。 6. 替换：替换串中某个位置的字符或子串。 7. 比较：根据字符的ASCII码比较两个串的大小或相等性。 串的存储结构主要有两种常见方式： 1. 顺序存储：使用一维字符数组来存储串，便于访问和处理，但空间利用率可能不高。 2. 链式存储：通过链表结构来存储串，每个节点包含一个字符和指向下一个字符的指针，适合动态变化的串操作。 在C语言中，通常使用字符数组来表示串，并通过指针进行操作。例如，可以定义一个字符数组`char str[100]`来存储长度不超过99个字符的串。C语言标准库提供了`<string.h>`头文件，包含了处理字符串的一些函数，如`strlen()`计算串的长度，`strcpy()`复制串，`strcat()`拼接串，`strcmp()`比较串等。 串的模式匹配是计算机科学中的一个重要问题，常用于文本搜索和文本处理。常见的算法有朴素的暴力匹配法和更高效的KMP算法、Boyer-Moore算法等。这些算法能够高效地查找一个模式串在主串中是否存在及其位置。 总结来说，串作为数据结构中的基本元素，在文本处理、字符串操作、模式匹配等方面具有广泛的应用。理解并熟练掌握串的概念、存储结构及基本操作，对于学习和使用C语言处理字符串问题至关重要。